Тела Расширение тепловое

Жидкость похожа на газ тем, что Е и О также равны нулю, ее форму можно изменять как угодно, не применяя особого напряжения. И все же жидкость более всего похожа на твердое тело. Коэффициент теплового расширения ее и сжимаемость обычно имеют значения намного меньшие, чем соответствующие коэффициенты газов. Жидкость к тому же может испытывать небольшое отрицательное давление, чем и объясняется появление кавитации. [c.10]

Пусть и х, у. Z, t) — удельная внутренняя энергия. Изменением объема тела вследствие теплового расширения будем пренебрегать поток частиц в случае твердого тела также исключен. Поэтому из (13.15) имеем [c.259]

Объектами исследований являются упругие жидкости, обладающие высокими коэффициентами температурного расширения, а именно газы и пары, используемые в качестве рабочих тел в тепловых машинах. [c.63]

Процесс расширения рабочего тела (преобразование тепловой энергии в механическую) в канале МГД-генератора в основном аналогичен процессу расширения на рабочих лопатках реактивной турбины. В этом нетрудно убедиться, если решение магнитогазодинамических уравнений (5.26), (5.27) привести к виду, принятому в теории газовых турбин. Результаты, представленные в конечноразностной форме, имеют вид приращение длины канала [c.115]

Температура, Т. Два тела в тепловом равновесии обладают одинаковыми значениями параметра, который называется температурой. Изменения температуры вызывают изменения других параметров вещества и тем самым дают возможность измерять температуру. Одним из примеров является расширение ртути при увеличении температуры, другой пример — увеличение давления в постоянном объеме газа при повышении температуры. [c.18]

В гл. 15, тоже очень развитой (52 страницы), рассматриваются воздушные и газовые двигатели. О воздушных двигателях говорится очень кратко — им посвящено всего 3 страницы. Здесь записано Идея воспользоваться воздухом как рабочи.м телом в тепловом двигателе не нова первые попытки осуществить ее относятся к началу ХГХ в. Однако осуществление этой идеи встречает большие практические затруднения. Ввиду незначительности коэффициента расширения воздуха необходимо нагревать его в этих машинах до весьма высоких температур. При этих температурах аппараты, в которых происходит нагревание, весьма быстро перегорают, так как теплопроводность воздуха очень мала и стенки сосудов, его заключающих, [c.109]

Тепловое расширение тел — расширение твердых тел при нагревании и обратное сжатие 1ИХ при охлаждении. Тепловое расширение тел используется, например, для надевания муфт на валы. При охлаждении размеры их уменьшаются, и они прочно и неподвижно удерживаются на своих местах. [c.346]

По-видимому, наконец найдена жидкая среда с почти идеальными флюоресцентными свойствами. Однако это решает только первую часть задачи. Среди многих оставшихся проблем главной остается проблема коэффициента теплового расширения жидкости, который примерно в 1000 раз больше, чем в твердых телах. Ударная тепловая волна, возникающая в среде при вспышке, может привести к бедственным для ячейки последствиям. Эффективны простые компенсационные объемы на обоих торцах трубки, но разрабатываются и лучшие конструкции. Нагревание жидкости, вызванное возбуждающей лампой, сопровождается также изменением коэффициента преломления, который возмущает путь лучей и тем самым приводит к потерям в полости. В данном случае большое значение приобретает перемешивание жидкости, в особенности для лазеров, работающих в непрерывном режиме и при больших частотах импульсов. [c.55]

В точке Z (рис. 9.4) подвод энергии к рабочему телу в тепловой форме прекращается, и рабочее тело продолжает расширяться без подвода энергии. В процессе расширения z-b энергия отводится от рабочего тела в механической форме. В процессе z-b рабочее тело и окружающая среда не обмениваются энергией в тепловой форме, поэтому процесс z-b является адиабатическим. На основании выражения (9.10) для адиабатического процесса z-b можно записать AUt-ь = — И -ь или [c.117]

Тепловым расширением называется увеличение линейных размеров и объемов тел, происходящее при повышении их температуры. Линейное тепловое расширение характерно для твердых тел. Объемное тепловое расширение происходит как в твердых телах, так и в жидкостях при их нагревании. [c.171]

Для политропы с показателями п, лежащими в интервале <п<к теплоемкость отрицательна. Так как по определению с=ад/с1Т, то отрицательная теплоемкость означает, что дц и с1Т имеют разные знаки. Физически это возможно либо при снижении Т несмотря на тепло-подвод, либо при повышении Т несмотря на теплоотвод. Оба эти случая встречаются в процессах расширения и сжатия рабочего тела в тепловых машинах. [c.72]

На рис. 7.16 показано черное тело из графита [53], предназначенное для работы при температурах до 3000 К. При столь высоких температурах одна из трудностей применения полостей, нагреваемых непосредственно, связана с тепловым расширением самой полости. В конструкции, показанной на рис. [c.349]

Суш,ествуют различные приборы для измерения температуры нагретых тел (термометры расширения, электрические термометры сопротивления, термопары и т. д.). Однако для сильно нагретых тел (свыше 2000 С) эти методы измерения температуры непригодны. Кроме того, эти методы совершенно неприменимы, если раскаленные тела, температуру которых необходимо определить, чрезвычайно удалены от наблюдателя (например. Солнце, звезды). В этом, а также и в других случаях в качестве термометрического фактора можно использовать тепловое излучение. [c.333]

Теория деформаций изучает механическое изменение взаимного расположения множества точек сплошной среды, приводящее к изменению формы и размеров тела. Деформация тела возникает в результате действия внешних сил, магнитного и электрического полей, теплового расширения и приводит к возникновению напряжений. Для описания деформации тела в целом в качестве ее меры используются перемещения точек. Деформация тела в целом слагается из деформации ее материальных частиц. Для описания деформации частиц используются относительные удлинения и сдвиги. Они связаны между собой определенными дифференциальными зависимостями, выражающими условие того, что тело, сплошное до деформации, должно оставаться сплошным и после деформации. Как и напряжения, деформации изменяются при переходе от одной частицы к другой, образуя поле деформаций. Знание деформации тела необходимо для оценки его жесткости и определения напряжений. [c.63]

Предположим, что в естественном исходном состоянии (ег/ = 0, (То = 0) тело имеет некоторую начальную постоянную температуру То. Пусть АТ=Т—То — изменение температуры в физической точке тела. Тогда за счет ДТ" возникнут температурные деформации s j = бг/аЛТ , где а — коэффициент линейного теплового расширения материала. Полная деформация будет представлять сумму температурной и силовой [c.83]

В устройстве жидкостного термометра используется свойство расширения жидкостей при нагревании. В качестве рабочего тела обычно применяется ртуть, спирт, глицерин. Чтобы измерить температуру тела, термометр приводят в контакт с этим телом между телом и термометром будет осуществляться теплопередача до установления теплового равновесия. Масса термометра [c.76]

Обычно в тепловых машинах механическая работа совершается расширяющимся газом. Газ, совершающий работу при расширении, называется рабочим телом. Рабочим телом часто служит воздух или водяные пары. [c.101]

Потенциальная энергия взаимодействия двух атомов для отрицательных значений х обычно существенно отрицательна (т. е. соответствует отталкиванию), и поэтому S и х) положительны, что соответствует расширению твердых тел при их нагревании. Немногие известные случаи сжатия твердых тел при нагревании связаны преимущественно с эффектами магнитного упорядочения спинов электронов. Для сплавов с малым коэффициентом расширения, например таких, как инвар, тепловое расширение и магнитное сжатие взаимно компенсируют друг друга в той области температур, которая представляет практический интерес. [c.239]

Рассматривая деформированное тело, находящееся при некоторой (постоянной вдоль тела) температуре, мы будем считать недеформированным состояние тела при отсутствии внешних сил при той же температуре (эта оговорка необходима ввиду теплового расширения см. подробнее 6). Тогда при и, , — О должны отсутствовать также и внутренние напряжения, т. е. должны быть [c.21]

Но иц представляет собой относительное изменение объема при деформации. Таким образом, а является не чем иным, как коэффициентом теплового расширения тела. [c.28]

Наконец, остановимся на тепловом расширении кристаллов. В изотропных телах тепловое расширение происходит одинаково по всем направлениям, так что тензор деформации при свободном тепловом расширении имеет вид (см. 6) [c.57]

Кристаллы первых трех систем называются двухосными, а вторых трех — одноосными. Обратим внимание на то, что тепловое расширение кристаллов кубической системы определяется всего одной величиной, т. е. что они ведут себя в отношении своего теплового расширения как изотропные тела. [c.58]

Так, в дилатометре Физо—Аббе незначительное тепловое расширение влечет за собой изменение толщины воздушной прослойки между испытуемым телом и эталонным стеклом. [c.148]

Громадное большинство оптически изотропных тел обладает статистической изотропией изотропия таких тел есть результат усреднения, обусловленного хаотическим расположением составляющих их молекул. Отдельные молекулы или группы молекул могут быть анизотропны, но эта. микроскопическая анизотропия в среднем сглаживается случайным взаимным расположением отдельных групп, и макроскопически среда остается изотропной. Но если какое-либо внешнее воздействие дает достаточно ясно выраженное преимущественное направление, то возможна перегруппировка анизотропных элементов, приводящая к макроскопическому проявлению анизотропии. Не исключена возможность и того, что достаточно сильные внешние воздействия могут деформировать даже вначале изотропные элементы, создавая и микроскопическую анизотропию, первоначально отсутствующую. По-види-мому, подобный случай имеет место при одностороннем сжатии каменной соли или сильвина (см. 142.) Достаточные внешние воздействия могут проявляться и при механических деформациях, вызываемых обычным давлением или возникающих при неравномерном нагревании (тепловое расширение и закалка), или осуществляться электрическими и магнитными полями, налагаемыми извне. Известны даже случаи, когда очень слабые воздействия, проявляющиеся при течении жидкостей или пластических тел с сильно анизотропными элементами, оказываются достаточными для создания искусственной анизотропии. [c.525]

Другой эффективный метод контроля качества клеевых соединений основан на том, что при нагревании тела расширяются. Причем если изделие состоит из нескольких материалов, то тепловое расширение их различно и зависит от коэффициента температурного расширения и, материала. [c.109]

ТЕПЛОВОЕ РАСШИРЕНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ [c.183]

Таким образом, расстояние между атомами, совершающими гармонические колебания, при нагревании не изменяется, так как их среднее смещение <л >=0, а следовательно, и тепловое расширение должно отсутствовать, что противоречит реальной ситуации. Все твердые тела при нагревании расширяются. Для большинства твердых тел относительное расширение при нагревании на ] К составляет примерно 10 =. В табл. 6.1 приведены значения температурных коэффициентов линейного расширения для некоторых изотропных веществ. [c.184]

Элементы многих конструкций работают в условиях неравномерного нестационарного нагрева, при котором изменяются физико-механические свойства материалов и возникают градиенты температуры, сопровождающиеся неодинаковым тепловым расширением частей элементов. Неравномерное тепловое расширение, в общем случае не происходит свободно в сплошном теле, оно вызывает температурные напряжения, знание величин и характер действия которых необходимо для всестороннего анализа прочности тела. [c.90]

При стационарном тепловом процессе, рассматриваемом ниже, предполагают, что полная деформация тела является суммой упругой деформации, связанной с напряжениями обычными соотношениями, и чисто теплового расширения, соответствующего известному из классической теории теплопроводности температурному полю. В теории термоупругости обычно накладывается ограничение на величину термического возмущения приращение температуры предполагается малым по сравнению с начальной абсолютной температурой. Снятие этого ограничения не нарушает предположения о малости деформаций (перемещений), но [c.90]

Высокая те.мпература, резкое или частое ее изменение являются причинами, вызывающими термические напряжения п покрытии, подлож,се или в систе.ме металл — покрытие. В общем случае величина этих напряжений зависит от градиента температуры, формы тела. 1Коэффицнента теплового расширения, модуля упругости, теплопроводности, коэффициента Пуассона и других характеристик конструкции. Способность материала или системы материалов сопротивляться действию тепловых напряжений характеризует его работсоспособносгь и долговечность в условиях воздействия высоких температур. [c.177]

Под термостойкостью подразумевают способность материалов сопротивляться напряжениям, возникающим под влиянием внезапного изменения температуры. При нагревании или охлаждении любого тела в нем возникает градиент температуры. Под влиянием градиента температуры в массе испытуемого образца или работающей детали появляются термические напряжения. В общем случае величина этих напряжений зависит от градиента температуры, формы тела, коэффициента теплового расширения, модуля упругости, коэффициента Пуассона, теплопроводности и других физических характеристик. Наибольшее влияние на величину напряжений оказывает разность в величинах коэффициентов теплового расширения поверхностного покрытия и основного материала. Для определения напряжений, возникающих в покрытии и в пластине покрытого материала, Кинджери [72] рекомендует следующие расчетные формулы [c.76]

Все процессы в теплотехнике связаны с использованием некоторого рабочего тела. Получение работы за счет теплоты в тепловых двигателях т ует совершения процессов изменения объема рабочего тела (расширения или сжатия). Поэтому в качестве рабочих тлел в теиловых двигателях используются газы и пары, позволяющие изменять СШ5Й объем. [c.6]

N Идеальный и реальный газ. Тела, находящиеся в газообразном состоянии, больше, чем тела в других агрегатных состояниях, способ- вы к расширению при подводе к ним тепла. Э о обстоятельство объясняет, почему рабочим телом в тепловых двигателях служат тела в г азообразном состояний. [c.10]

Пусть энергия в тепловой форме подводится к рабочему телу при постоянном объеме (К = К = idem Qi = Q -z = Qi,v Ф 0). Такой процесс подвода энергии можно осуществить, если подводить ее относительно быстро. В этом случае поршень расширительной машины (рис. 9.2) практически не успевает переместиться. Следовательно, процесс o-z подвода энергии Qy является изохорным, В точке z (рис. 9.16) подвод энергии в тепловой форме к рабочему телу прекращают. В процессе z-b рабочее тело расширяется адиабатически Qz-ь = 0). Процесс расширения рабочего тела прекращается в точке 6, когда поршень достигает НМТ. В изохорном процессе Ьчг происходит отвод энергии от рабочего тела в тепловой форме при постоянном объеме Va = Н = idem = Qj = Q2,v Ф 0). [c.142]

В цикле с изобарным процессом подвода энергии к рабочему телу в тепловой форме площадь фигуры -f-b-Va-V в некотором масштабе равна энергии Wpa m,р, отводимой от рабочего тела в процессе расширения. Часть этой энергии в количестве = W m,v снова будет затрачена [c.143]

Шевенар [9] впервые высказал догадку, что аномалия теплового расширения инвара имеет чисто ферромагнитную природу. Сущность этой догадки состояла в следующем при нагревании ферромагнитных металлов, каковыми являются и инварные сплавы, возникающему магнитному превращению сопутствуют объемные изменения, которые приводят к компенсации обычного термического расширения тела, вызываемого тепловыми колебаниями атомов. [c.180]

Если при работе тепловой ма-шины изменение состояния рабочего тела происходит по замкнутому циклу, то полезную работу за один цикл можно найти как сумму работ при расширении и при сжатии газа. Пусть изменение состояния газа за цикл представлено диаграммой в координатных осях р, V (рис. 114). Работа газа при расширении положительна и пропорциональна площади фигуры AB DE. Работа газа при сжатии отрицательна и пропорциональна площади фигуры AB DE. Поэтому полная работа газа, равная сумме работ при расширении и сжатии, оказывается пропорциональной площади фигуры B D B цикла на диаграмме в координатных осях р, V. [c.103]

Будем считать недеформированным состояние тела при отсутствии внешних сил при некоторой заданной температуре Тц. Если тело находится при температуре Т, отличной от То, то даже при отсутствии внешних сил оно будет, вообш,е говоря, деформировано в связи G наличием теплового расширения. Поэтому в разложение свободной энергии F (Т) будут входить не только квадратичные, но и линейные по тензору деформации члены. Из компонент тензора второго ранга Ui можно составить всего только одну линейную скалярную величину — сумму иц его диагональных компонент. Далее мы будем предполагать, что сопровождающее деформацию изменение Т — Г, температуры мало. Тогда можно считать, что коэффициент при иц в разложении F (который должен обращаться в нуль при Т Тд) просто пропорционален разности Т— То. Таким образом, получим для свободной энергии следующую формулу (заменяющую (4,3)) [c.28]

Первый член здесь представляет собой дополнительные напряжения, связанные с изменением температуры тела. При свободном тепловом расширении тела (при отсутствии внешних сил) внутренние напряжения должны отсутствовать. Приравнивая нулю, найдем, что гь имеет вид onst б,причем [c.28]

При рассмотрении колебаний атомов кристаллической решетки а также теплоемкости твердых тел, связанной с этими колебания ми, предполагалось, что силы, действующие между атомами, упру гие и атомы совершают гармонические колебания с малыми ам плитудами около их средних положений равновесия. Это позволи ло разделить весь спектр колебаний на независимые моды, рассчи тать в этом приближении тепловую энергию кристалла и получить формулу для теплоемкости, хорошо описывающую ее поведение при низких и высоких температурах. Однако для объяснения ряда явлений, таких, например, как тепловое расширение твердых тел и теплопроводность, сделанных предположений уже недостаточно и необходимо принимать во внимание тот факт, что силы взаимодействия между атомами в решетке не совсем упругие, т. е. они зависят от смещения атомов из положения равновесия не линейно, а содержат ангармонические члены второй и более высоких степеней, влияние которых возрастает с ростом температуры. [c.183]

Взаимодействия, обусловленные аигармоннчиостыо колебаний [9, 13, 14]. В п. 3 предполагается, что потенциальная энергия при смещении и является квадратичной функцией относительных смещений и,,, — Um -i, причем суммирование производится как ло всем точкам решетки т, так и по всем парам 1 для данного ш. Нормальными колебаниями в этом случае являются колебания, соответствующие плоским волнам (3.7). Если потенциальная энергия содержит члены выше второго порядка, то плоские волны не будут уже соответствовать нормальным колебаниям и между ними будет происходить обмен анергией. Мы рассмотрим частный случай, когда в выражении для потенциальной энергии содержатся также и кубические члены. Эти члены ответственны за тепловое расширение тел [8]. Рассмотрение легко распространить и на члены более высоких порядков. [c.232]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...