Қондырғының құрылымдық сипаттамасы.
1-сурет.
|
Зерттелетін (5) қатты дене үлгісі (4) шыны пробиркадағы сумен бірге қыздырылады. Зерттеу қондырғысы (1) табаннан, оған бекітілген (2) -қауіпсіздік қорабынан және оның ішіндегі (3)-қыздырғыштан тұрады. Қыздырғыш ортасына ішіне зерттелетін үлгі денесі салынған суы бар пробирка орналасқан. Табанға (6)- тірек және оған (8)- индикаторды бекітетін (7)-кронштейн орналасқан (ол ось арқылы 90° бұрышқа бұрыла алады). Үлгі денесінің сызықтық ұлғаюын осы индикатор арқылы анықтаймыз.
|
Қатты денелердің жылулық ұлғаю қасиеттері α-сызықтық ұлғаю коэффициентімен сипатталады,ол денені 1°С-ға қыздырғанда дененің қандай шамаға ұлғаятындығын көрсетеді:
(1)
мұндағы Δ t = t -t0 -дене температурасының өсімшесі (to-бастапқы, ал t-қыздырылған кездегі температура); ∆L-дененің салыстырмалы ұзаруы(∆L=L-L0, Lo- дененің бастапқы, ал L-денені қыздырылғаннан кейінгі ұзындығы). Изотропты қатты денені қыздырған кезде оның сызықтық өлшемдері барлық бағыттарда бірдей өзгереді. Осыған байланысты, қатты дененің жылулық ұлғаюын β-көлемдік ұлғаю коэффициентімен сипаттауға болады:
(2)
Мұндағы ΔV=V-V0- дене көлемінің салыстырмалы ұлғаюы; Vo—to°C температурадағы, ал V-t°C температурадағы көлем. α және β шамаларының арасында мынадай байланыс бар:
(3)
Дененің көлемі V=m/ρ қатынасымен анықталатындығы белгілі ( m-дененің массасы; ρ-тығыздығы).Олай болса, дененің көлемі өзгерген кезде оның тығыздығы да өзгереді. Дененің to°С температурадағы тығыздығы мынаған тең:
(4)
мұндағы ρо-дененің toтемпературадағы тығыздығы. Қыздырылған қатты денеде шамалары өте үлкен болып келетін серпімді күштер пайда болады. Мысалы, ұзындығы Loдене ∆t=t-t0 температураға дейін қыздырылсын. Онда ол
шамаға ұлғаюы тиіс. Егер сығылған дене өзінің ұзындығын өзгертпейтін болса, онда денедегі пайда болатын кернеу:
болады, мұнда, Е –Юнг модулы.Осыған байланысты, денені екі ұшынан сығып тұрған тіреулерге түсетін қысым төмендегіше есептеледі:
Достарыңызбен бөлісу: |