§ 8. Қатты денелер
Қысым
dp
өзгергендегі
dT
балқу
температурасының өзгерісі Қлаузиус —
Клапейрон теңдеуі
арқылы беріледі
мұндағы q0 — балқудың молекулалық жылуы, Vc — сұйықтың бір киломолінің көлемі, Vқ — қатты дененің бір киломолінің көлемі, Т — балқу температурасы.
Температура аса төмендемеген кезде қатты денелер үшін Дюлонг және Пти заңы тура келеді. Бұл заң бойынша барлық химиялық жабайы қатты денелердің атомдық жылу сыйымдылығы шамамен алғанда 3·R = 25• 103 дж/кг-атом • град = 6 кал/г-атом • град-қа тең.
Жылу
өткізгіштіктің
салдарынан
Δt
уақыттың
ішінде
ауысатын
жылудың
мөлшері
мынадай
формуламен
анықталынады:
мұндағы
- ΔS
ауданға
перпендикуляр
болып бағытталған
температура
градиенті. λ — жылу өткізгіштік
коэффициенті.
Температураны
жоғарылатқанда қатты денелердің ұзындығы
бірінші жуықтықта температурамен
бірге сызықтық ұлғаяды, яғни
мұндағы lt—t температурадағы дененің ұзындығы, l0 — оның 0°С температурадағы ұзындығы, ал α— жылулық сызықтық ұлғаю коэффициенті.
Изотропты
қатты денелер үшін
болады,
мұндағы b
—
жылулық
көлемдік ұлғаю коэффициенті.
Стерженьді
бойлық созу (бір бетті сығылу) деформациясы
жағдайында стерженьнің ұзындығының
салыстырмалы өзгерісі Гук заңы бойынша
мынадай
болады,
мұндағы
рк
—
меншікті
күш, яғни
болады,
мұндағы
F
—
созу
(сығу) күші, S
көлденең
қимасының ауданы, ал α
- серпімділік
коэффициенті.
шаманы
серпімділік
модулі (Юнга модулі) деп атайды.
Бойлық
созылу кезінде стерженьнің қалыңдығының
салыстырмалы өзгерісі
мұндағы
β
—
көлденең
сығылу коэффициенті.
Мына
шаманы
Пуассонның коэффициенті деп атайды.
Стерженьді
(сымды) белгілі бір бұрышқа бұру үшін
міндетті түрде қос күш моментін түсіру
керек:
мұндағы l—сымның ұзындығы, r — оның радиусы, ал N — сым материалының ығыcy модулі.
Есептер шығаруда қажетті қосымшалар
3-кесте
|
Шамалар жөне оның белгілері |
Бірліктерді анықтауға арналған теңдеулер |
Өлшеу бірлігі |
Бірліктердің қысқаша белгілері |
Шамалар-дың өл-шемділігі |
|
Негізгі бірліктер | ||||
|
Ұзындық l |
- |
метр |
м |
L |
|
Масса m |
— |
килограмм |
кг |
М |
|
Уакыт t |
— |
секунд |
сек |
Т |
|
Температура Т |
— |
градус |
град |
θ |
|
Туынды бірліктер | ||||
|
Жылу мөлшері |
Q=A= W |
джоуль |
Дж |
LMT2 |
|
Жүйенің жылу сыйымдылығы |
|
Джоуль градусқа бөлінген |
дж\град |
L 2MT-2θ-1 |
|
Жүйенің энтропиясы |
|
Джоуль градусқа бөлінген |
дж\град |
L 2MT-2θ-1 |
|
Меншікті жылу сыйым- сыйымдылығы
|
|
джоуль кило-грамм-градусқа бөлінген |
дж\кг • град |
L 2T-2θ-1 |
|
Меншікті энтропия
|
|
джоуль кило-грамм-градусқа бөлінген |
дж/кг • град
|
L 2T-2θ-1 |
|
Фазалық түрленуінің меншікті жылуы |
|
джоуль кило-граммға бөлінген |
дж\кг |
L 2T-2 |
|
Температуралық градиент |
|
градус метрге бөлінген |
град/м |
L-1θ |
|
Жылулық қуат жылулық ағын |
|
Ватт
|
Вт
|
L 2MT-3 |
|
Сәуле шығарудың беттік тығыздығы, жылу ағыны ның тығыздығы |
|
ватт квадрат метрге бөлінген
|
Вт/м2
|
МТ-3
|
|
Жылу өткізгіштік коэффициенті |
|
ватт метр- градусқа бөлінген |
вт/м·град |
L MT-3θ-1 |
|
Температура өткізгіштіктің коэффициенті |
|
квадрат метр секундқа бөлінген |
м2/с |
L 2T-1 |
|
Жылу ауыстырудың, жылу берудің коэффициенті |
|
ватт квадрат метр-градусқа бөлінген |
Вт/м2·град |
MT-3θ-1 |
9 – кесте
|
Шама |
Өлшеу бірлігі және оның ХЖ бірліктерімен байланысы |
|
Жылу мөлшері
Жүйенің жылу сыйымдылығы және жүйенің энтропиясы
Меншікті жылу сыйым-дылығы және меншікті энтропия
Фазалық түрленуінің меншікті жылуы Жылу ағыны
Жылу ағынының тығыздығы
Жылу өткізгіштік коэффициент!
|
1 калория (кал) =4,19 Дж 1 килокалория (ккал) =4,19 • 103 Дж 1 кал/град=4,19 Дж/град 1 ккал/град=4,19·103 Дж/град
1 кал/г·град=4,19·103 Дж/кг·град 1 ккал/кг • град=4,19 • 103 Дж/кг • град
1 кал/г = 4,19· 103 Дж/кг 1 ккал/кг=4,19·103 Дж/кг 1 кал/сек=4,19 Вт 1 ккал/сағ= 1,163 Вт 1 кал/см2· сек =4,19 • 104 Вт/м2 1 ккал/м2·сағ=1,163 Вт/м2 1 кал/см • сек • град = 4,19 • 102 Вт/м· град 1 ккал/м • caғ • град = 1,163 Вт/м • град
|