Коэффициент термический расширения жидкости

Если коэффициент объемного расширения жидкости равен а, то термическое изменение объема dQt может быть записано в виде [c.319]

Керамические стержни используют при литье по выплавляемым моделям, чтобы снизить массу деталей, сформировать сложные внутренние переходы, предназначенные для перетекания жидкостей или потоков охлаждающего воздуха, как это имеет место в деталях лопаток турбин (рис. 15.3). Классическим материалом для керамических стержней был оксид кремния. Однако в последние годы в порядке эксперимента стали применять другие оксидные соединения, такие как оксид алюминия. Сначала в результате нагнетания восковой модели стержень оказывается "вложенным" в эту модель он должен оставаться на этом месте, предписанном ему конструкцией, и после удаления восковой модели. Коэффициенты термического расширения стержня и оболочки неодинаковы, обычно это учитывают, прикрепляя стержень лишь в одной точке. После того как металл заполнит полость, освобожденную выплавленной моделью, он заключит в себя стержень. Затем литейную оболочку с отливки удаляют, а изнутри отливки извлекают стержень. В отливке остается полость, сохраняющая исходную форму керамического стержня. [c.167]

В таблице показаны материалы с широким интервалом коэффициентов термического расширения — от диоксида кремния и кобальта до резины и парафина. Из табл. 6.1 видно, что по величине коэффициента термического расширения полимеры ближе к жидкостям, чем к твердым телам. [c.247]

Поскольку ликвация этого второго рода связана с протеканием жидкости через каналы между дендритами, степень ликвации будет в данном случае зависеть в первую очередь от следующих факторов а) концентрации примеси в текущей жидкости б) силы сжатия и величины сокращения объема в) легкости протекания жидкости через эти каналы. Чем больше температурный интервал кристаллизации твердого раствора, тем выше концентрация примеси в текущей жидкости увеличению факторов (б) спо собствуют большое изменение объема при затвердевании, высокий коэффициент термического расширения твердой фазы и большое переохлаждение наружной поверхности отливки относительно температуры ликвидуса данного сплава. Наконец, чем больше текучесть жидкости и чем меньше скорость кристаллизации, тем легче осуществляется протекание жидкости через каналы. [c.220]

Нас будут интересовать те работы по наблюдению разрыва жидкостей, в которых авторы стремились приблизиться к чистым условиям и получить сведения о максимально достижимых напряжениях (—р). Как уже отмечалось в предыдущем параграфе, при температурах ниже —0,9 Гк гомогенное зародышеобразование пойдет с заметной скоростью только при растяжении жидкости (р < < 0). Таким образом, широкая температурная область от точки кристаллизации (т = 0,24 для н-пентана, т = = 0,42 для воды) до т 0,9 принадлежит в этом смысле к отрицательным давлениям. Здесь нужны специфические методы исследования максимальных перегревов используется различие в коэффициентах термического расширения, сжимаемости жидкости и стекла, центрифугирование, создание инерционных нагрузок. Например, стеклянная трубка с жидкостью запаивается так, чтобы в ней оставался лишь маленький пузырек воздуха и паров. Затем небольшим нагреванием трубки добиваются растворения пузырька. Теперь жидкость полностью заполняет объем, смачивает всю внутреннюю поверхность трубки. При постепенном понижении температуры возникают растягивающие напряжения в системе. Они увеличиваются и, наконец, происходит разрыв жидкости, который сопровождается резким щелчком. Образуется один или несколько пузырьков. Давление в момент разрыва можно оценить по объему выделившихся пузырьков или по изменению объема всей трубки. Предполагаются известными сжимаемость жидкости и стекла. Мейер [97] приваривал к трубке спираль из стеклянного капилляра. На конце капилляра было зеркальце. Это устройство служило манометром. В другой серии опытов прибор помещался в дилатометр для определения изменений объема растянутой жидкости. Мейер обнаружил линейную зависимость объема от давления для воды и спирта между +7 и —26 атм, для эфира между +7 и —17 атм. Он отметил, что пузырек возникает в местах соприкосновения жидко- [c.96]

Благодаря быстрому охлаждению стекла в жидкости появляется возможность закаливания, т. е. упрочнения как толстых, так и тонких образцов стекла. В более толстых стеклах возникают большие по величине закалочные напряжения. Однако при одном и том же значении закалочных напряжений прочность интенсивно закаленных в жидкости тонких стекол больше прочности толстых стекол. Это объясняется тем, что структурно-физическое состояние поверхностного слоя по сравнению с закалочными напряжениями играет для тонких стекол более важную роль в упрочнении стекла, чем для толстых. Это особенно отчетливо наблюдалось при закалке термостойких стекол, имеюш их низкие значения коэффициента термического расширения. Данные измерений для этих стекол приведены в табл. 44 [35]. [c.172]

В данном исследовании охлаждаюш ие жидкости для закалки стекол с различными технологическими свойствами и температурные интервалы охлаждения были выбраны так, чтобы получить наибольшее упрочнение стекол за счет структурного и механического факторов. Из данных табл. 44 видно, что структурный фактор в упрочнении стекла по величине равен механическому или в два-три раза больше его. Так, например, для стекла ЛК-5, имеющего низкий коэффициент термического расширения, структурному фактору принадлежит решающая роль в упрочнении. [c.172]

Исследуемые стекла почти в три раза отличаются по коэффициенту термического расширения друг от друга. Прочность их после закалки в жидкости № 4 изменяется в два рази, а в расплаве металлов — в 1.7 раза по сравнению с исходным стеклом. Допол- [c.176]

Ру > 0. В жидкости, у которой плотность уменьшается с ростом температуры, Р < О, это означает, что градиент температур в выбранной нами системе координат должен быть отрицательным, и наоборот. Для газов коэффициент термического расширения меньше нуля, значит, гравитационное поле и градиент температур должны быть параллельны. В этом случае, как видно из (3-6-47) и (3-6-48), с заданной частотой о распространяются две волны. Одна, соответствующая выбору знака плюс перед В в выражении (3-6-48), является сильнозатухающей. Другая, компоненты волнового вектора которой мы Сейчас выпишем, [c.287]

Теплоту смачивания порошков с большой удельной поверхностью можно определить при помощи калориметров. Удобным является калориметр (рис. 6), разработанный в лаборатории коллоидной химии Ленинградского университета [1051. Он состоит из сосуда Дьюара, помещенного в термостат 1. В сосуд вставлен второй сосуд 7 с капиллярной шкалой 2, боковым отростком 4 с краном и воронкой. Во внутреннем сосуде находится вплавленная пробирка. Внутренний сосуд наполняется жидкостью с большим коэффициентом термического расширения (толуол или хлороформ), а сверху водным раствором какого-нибудь красителя (для облегчения наблюдения по капиллярной шкале). Чтобы получить цену одного деления в калориях, шкалу градуируют по теплоте нейтрализации. В пробирку 6, находящуюся во внутреннем сосуде 7, вставляют пробирку 5 с мешалкой 3. Между стенками пробирок должен быть небольшой зазор. [c.48]

Рисунки 1.86 и 1.87 показывают, что при превращении жидкость - стекло не происходит изменений в энтальпии, энтропии или объеме (1.52), но существенно меняются их температурные производные теплоемкость и коэффициент термического расширения соответственно (1.53). Неравновесный фазовый переход жидкость -стекло похож на равновесный фазовый переход 2-го рода. В то же время предсказать термодинамически, при какой температуре начнется стеклование, принципиально нельзя, так как положения равновесной термодинамики не описывают неравновесные переходы и состояния. Однако можно показать термодинамические тенденции к аморфизации. [c.133]

Отметим, что эластомеры и по некоторым другим свойствам близки к жидкостям и газам. Так, коэффициенты термического объемного расширения эластомеров и жидкостей близки между собой (3-f-6.10" °С" ), но намного больше, чем у твердых тел (3-6) 10- °С-1). [c.65]

Диффузионные остаточные напряжения возникают при поглощении или потере влаги полимерным материалом детали. Они обусловливаются разностью коэффициентов линейного термического расширения соседних слоев материала, в которых концентрации жидкости различны вдоль какой-либо линейной координаты. Поскольку одновременно следует считаться с явлением миграции влаги внутри тела детали, можно ожидать возникновения дополнительных [c.269]

Регулирование посредством изменения перепада давления пара и жидкости может осуществляться на любом температурном уровне как для криогенных, так и для высокотемпературных тепловых труб. Схема тепловой трубы, в которой используется" принцип регулирования термического сопротивления посредством дросселирования пара, изображена на рис. 5.1 (схема 2.1). Пар из зоны испарения в зону конденсации может пройти только через отверстие, закрываемое клапаном. Открытие и закрытие клапана осуществляется при перемещении штока вследствие изменения объема жидкости, имеющей большой температурный коэффициент объемного расширения. На рис. 5.1 (схема 2.2) представлена другая конструкция, в которой для регулирования термического-сопротивления используется осушение канавочной капиллярной структуры. При уменьшении температуры греющего тела ниже определенного значения клапан закрывает отверстие для прохода пара, перепад давления между испарительной и конденсаторной частями увеличивается, что приводит к осушению канавочной капиллярной структуры в испарительной части, уменьшению теплоподвода к ней, открытию клапана и т. п. [c.130]

Фторорганические жидкости характеризуются высокой химической инертностью, нетоксичны, термически стабильны до температур 400—500° С и негорючи, большинство из них имеет очень низкую температуру замерзания, малую вязкость, значительную плотность высокий температурный коэффициент расширения. Последнее качество важно при конвекционном охлаждении. Фторорганические жидкости отличаются высокой электрической прочностью, особенно при испарении. Фторуглеродные жидкости дугостойки и обладают способностью восстанавливать свои электроизоляционные свойства. После дугового разряда электрическая прочность жидкости не ухудшается. [c.56]

Вертикальная пластина находится в неподвижной жидкости (неподвижной вне пограничного слоя) в поле тяготения с ускорением силы тяжести g. Если пластину нагреть до температуры, превышающей температуру жидкости, то жидкость, иепосредствен-но прилегающая к пластине, также б У1дет нагреваться, ее плотность уменьшится и станет ниже плотности окружающей жидкости. Возникающая яри этом подъемная сила приведет жидкость в движение, и на пластине образуется пограничный слой, обусловленный свободной конвекцией. Выведите для рассмотренного случая интегральное уравнеиие пограничного слоя, считая, что изменение плотности поперек пограничного слоя мало по сравнению с плотностью жидкости вне пограничного слоя, а коэффициент термического расширения жидкости определяется по формуле [c.75]

При объяснении полученных результатов Страуманис и др. исходили из влияния состава на коэффициент термического расширения твердого раствора. С повышением содержания индия коэффициент термического расширения раствора его в золоте увеличивается. Поскольку при затвердевании сплава образовывались химически неоднородные кристаллы твердого раствора, при последующей термической обработке или медленном охлаждении в кристаллах возникали внутренние напряжения. Периферийная зона кристаллов, содержавшая больше индия, уменьшалась в объеме при охлаждении сплава в большей мере, чем центральные участки, в результате чего в ней создавались напряжения растяжения. В этом отношении состояние периферийной зоны сходно с жидкостью, находящейся под отрицательным давлением [246]. По мнению авторов [369], релаксация напряжений осуществляется путем образования вакансий, которые во время длительной выдержки диффундируют к стокам и образуют микропоры. На основании этой модели они вычислили объем образующихся пор и получили результаты, по порядку величины близкие к экспериментальным. В сплавах системы d — In, в которых коэффициенты термического расширения мало чувствительны к составу, поры не образуются [369]. [c.112]

Большинство полимеров или полностью аморфны или содержат аморфную компоненту, даже если они кристаллизуются. Такие полимеры ниже определенной температуры, известной как температура стеклования Т , являются твердыми и жесткими стеклами. При температуре выше Т , по крайней мере при малых или средних скоростях деформирования, аморфные полимеры представляют собой эластомеры или очень вязкие жидкости. В области стеклования механические свойства полимеров претерпевают наиболее резкие изменения. Так, модуль упругости может измениться более чем в тысячу раз. Поэтому аморфных полимеров является их важнейшей характеристикой с точки зрения механических свойств. В области заметно изменяются и другие физические свойства полимеров — коэффициент термического расширения [20, 21], теплоемкость [20, 22], коэффициент преломления [23], магнитные [27] и электрические свойства [25—27]. Таблица значений Т . важнейших полимеров приведена в Приложении 3. Эластомеры или каучуки имеют ниже, а жесткие стеклообразные полимеры — выше комнатной температуры. Значение Тс может варьироваться от —123 °С для полидиметилсилок-сана до 100 °С для полистирола и до 300 °С или даже выше температуры деструкции для жесткоцепных плотно сшитых поли- [c.23]

С начала текущего столетия многими исследователями [15, 16, 38, 46, 55] использовался метод, предложенный Бертоле [4] в 1850 г. Капиллярная стеклянная трубка частично заполняется под вакуумом дегазированной жидкостью и запаивается. При нагревании жидкость расширяется и заполняет всю трубку. Температура, при которой жидкость целиком заполняет трубку, регистрируется. При охлаждении трубка остается заполненной, пока в жидкости не произойдет разрыв под действием растягивающих напряжений. Зная разность температур в моменты заполнения трубки и разрыва, а также разность коэффициентов термического расщирения стекла и жидкости, можно определить изменение объема жидкости. Полагая коэффициент объемного расширения жидкости равным его значению, измеренному при сжатии, и считая, что давление в момент заполнения трубки равно нулю, можно рассчитать напряжение растяжения. В табл. 3.1 А представлены некоторые результаты, приведенные в обзорах [5 и 51]. [c.72]

В процессе литья форполимеров или паст, содержащих мономер, остаточные напряжения возникают в результате изменения размеров материала, вызванного полимеризацией мономера (усадочные напряжения), градиента концентрации мономера, не вошедшего в реакцию (диффузионные напряжения), разности коэффициентов термического расширения полимера и пузырьков газа, оставшихся в материале или (в случае паст) различной степени набухания по объему частиц полимера в мономере или инертной жидкости. [c.84]

Жидкостные термометры. Первые термометрические П1 1боры были основаны на регастрации изменения объема или давления в результате изменения температуры (градуированные жидкостные термометры производились уже в ХУШ в. Фаренгейт, 1709 г. Реомюр, 1730 г. Цельсий, 1742 г.). Действие этих термометров основано на температурной зависимости объема жидкости, обычно спирта или ртути (термометрическая жидкость), заполняющей стеклянный резервуар, соединенный с капилляром. Перед каждым измерением температуры термометрическая жидкость и стеклянный резервуар должны принять измеряемую температуру, т.е. должно установиться температурное равновесие. Так как стекло имеет свой коэффициент термического расширения, з вели-чение объема стеклянных деталей приводит к дополнительному увеличению объема термометрической жидкости. Следовательно, один и тот же [c.19]

Сжатие от давления рж до Рф повышает на величину внутреннюю энергию единицы массы жидкости. Можно подсчитать AW, полагая, что из начального состояния (с плотностью р>к, температурой 0ж и давлением рж) в конечное (рф, 0ф и рф) жидкость переводится двумя последовательными операциями 1) нагрсван ь ем от 0ж до 9ф при постоянном давлении, при этом (рф—рж)/рж -= = А.(0ф-0 ), где кт — коэффициент термического расширения 2) повышением давления от рж до рф при постоянной температуре, тогда (рф—рж)/рж = с(рф—рж), где — коэффициент сжимаемости. [c.19]

К особенностям физико-химических свойств пластмасс, существенно влияющим на характер соединения, следует отнести большие коэффициенты термического линейного расширения (в 5—10 раз больше, чем у стали), значительное изменение размеров деталей даже при незначительном увеличении температуры эксплуатации соединения, изменение размеров в результате водо- и маслопоглощения (от 0,05 до 3—6%). При этом существенное значение имеют конструктивные особенности пластмассовых подвижных соединений отношение длины L к диаметру и наличие больших зазоров в соединении для компенсации температурных изменений зазора при температурном расширении пластмассового элемента, а также для увеличения протекания через зазор необходимого количества смазывающе-охлаждаю-щей жидкости. [c.170]

Re = ---число Рейнольдса, выражающее меру отношения сил инерции движущегося теплоносителя к внутренним силам вязкости и условия перехода от ламинарного режима течения к турбулентному v - кинематическая вязкость F =FLjU - безразмерные массовые силы (например, сила тяжести теплоносителя pFi = pg s m в, где g — ускорение свободного падения, в — угол наклона потока теплоносителя относительно горизонта или объемная архимедова сила в случае свободной конвекции жидкости F = АТ, где р - термический коэффициент расширения жидкости, ЛТ - избыточная температура и др.) точка означает дифференцирование по времени t, причем t = tKLjU )-, индекс после запятой означает дифференцирование по соответствующей координате (г,/ = 1,2,3) [c.91]

Внутренние течения могут возникнуть в результате действия на жидкость архимедовых сил в условиях теплопередачи (р р,ДГ) или массопередачи (Apg) (где р, и ДГ-с-термический коэффициент расширения жидкости и температурный напор Др—разность плотностей). [c.33]

ТЕРМИЧЕСКОЕ РАСШИРЕНИЕ — изменение размеров тел при нагревании. Характеризуется коэфф. объемного расширения Р (см . Объемного термического расширения коэффициент), а для твердых тел — также коэфф. липейпого расширения а (см. Линейного термического расширения коэффициент). Т.р. монокристаллов анизотропно, а Т.р. поликристаллов, аморфных веществ, жидкостей и газов изотропно. При изотропном расширении (3=3а. [c.314]

Здесь 5 (Л, В) — якобиан по горизонтальным координатам, 2k" и 2h", k" и А " —коэффициенты трения и теплообмена на подстилающей поверхности и поверхности раздела двух слоев соответственно, 0 —заданная температура подстилающей поверхности, Н—глубина жидкости, — коэффициент теплового расширения, f—параметр Кориолиса, который в модельной постановке задачи предполагается постоянным ). Соотношение (27) является следствием геострофического и гидростатического балансов (22) и называется уравнением термического ветра. Эффективность метода Галеркина, примененного к системе (23)—(27), показана в работах [136 — 138, 156, 158, 168, 169], посвященных исследованию лабораторных течений, которые наблюдаются во вращающихся цилиндрических и кольцевых сосудах с жидкостью, подверженной внешнему горизонтально неоднородному нагреву. Такиетечения, несмотря на огромное различие в размерах, во многих отношениях схожи с крупномасштабными атмосферными течениями. [c.23]

Наиболее простым путем решения поставленной задачи является определение наиболее эффективной геометрии сопла эмпирическим путем. При этом показателем наибольшей эффективности является достижение в эксперименте максимального значения скорости при заданных начальных параметрах. Уменьшение скорости по сравнению с ее значением, найденным по описанной выше методике, будет происходить вследствие трения о стенки канала и механического и термического неравновесия фаз в процессе расширения смеси в сопле. Максимальная степень неравновесия может быть реализована в расходящейся части сопла принятием специальных мер. Как было показано ранее, можно добиться максимального выравнивания скоростей фаз на входе в расходящуюся часть сопла. Что касается термической неравновесности фаз, то можно показать, что ее влияние на коэффициент скорости при истечении газожидкостной смеси незначительно. Процесс расширения смеси может быть представлен следующим образом (рис. 7.2) жидкость охлаждается, как при обычном адиабатическом истечении, на dTl градусов и при давлении р - dp охлаждается на dT n отдает тепло газу газ адиабатически расширяется и при этом охлаждается на dT градусов и при давлении р - также изобарически нагревается на dT градусов, получая тепло от жидкости. В результате температура о еих фаз становится Т -dT, т.е. смесь охладилась на dT градусов. Очевидно, при dp -> О точка с стремится к [c.148]

Приведены описание ультраакустической установки и результаты измерений зависимости скорости звука от температуры и давления в бензоле до 1000 бар, диэтиловом эфире и изопропиловом спирте на линии насыщения. Получено уравнение, дающее зависимость скорости звука от давления и плотности. Проведен расчет адиабатической и изотермической сжимаемости, изохорной теплоемкости, термического коэффициента расширения и внутреннего давления исследованных жидкостей в широком интервале температур. Предлагается простой способ определения критической температуры веществ по скорости звука в жидкой фазе. Таблиц 4, библиогр. 9 назв. [c.157]

Дорфмюллер [61] измерил изотермическую сжимаемость и термический коэффициент расширения этилена на линиях фазового равновесия кристалл — газ и жидкость — газ, применив в качестве рабочей камеры сильфон, положение дна которого [c.44]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...