Cecair dengan pekali maksimum pengembangan haba. Pekali pengembangan terma

Laman Utama > Undang-undang

Kekuatan tegangan cecair tidak diambil kira semasa menyelesaikan masalah praktikal. Pengembangan suhu cecair titisan dicirikan pekali pengembangan haba β t, menyatakan peningkatan relatif dalam isipadu cecair dengan peningkatan suhu sebanyak 1 darjah, iaitu:

di mana W - isipadu awal cecair; Δ W - perubahan dalam isipadu ini apabila suhu meningkat dengan jumlah ΔT . Pekali pengembangan haba cecair titisan, seperti yang boleh dilihat dari jadual. 5, tidak penting.

Jadual 5

Pekali pengembangan terma air
Tekanan Pa∙10 4	Pada suhu, °C

Jadi, untuk air apabila suhu berubah dari 10 hingga 20 ° C dan pada tekanan 10 5 Pa β t=0.00015 1/deg. Untuk perbezaan suhu yang ketara, kesan suhu pada graviti tentu dalam beberapa kes perlu diambil kira. Ketumpatan dan graviti tentu cecair titisan, seperti berikut dari perbincangan sebelumnya, sedikit berubah dengan perubahan tekanan dan suhu. Kita boleh mengandaikan bahawa ketumpatan tidak bergantung pada tekanan dan hanya ditentukan oleh suhu. Daripada ungkapan (9) dan (1) seseorang boleh mencari hubungan anggaran untuk mengira perubahan ketumpatan cecair titisan dengan perubahan suhu:

Nilai pekali dalam (10) didapati daripada jadual di dalam selang yang ditentukan suhu (lihat, sebagai contoh, Jadual 5). Keupayaan cecair untuk menukar ketumpatan (graviti tentu) dengan perubahan suhu digunakan secara meluas untuk mencipta peredaran semula jadi dalam dandang, sistem pemanasan, untuk mengeluarkan produk pembakaran, dsb. Jadual. 6 menunjukkan ketumpatan air pada suhu yang berbeza.

Jadual 6

Kebergantungan ketumpatan ρ, ν kinematik dan kelikatan dinamik μ air pada suhu
Suhu, °C		ν∙10 4, m 2 /s	μ∙10 3 , Pa∙s

Tidak seperti cecair titisan, gas dicirikan oleh kebolehmampatan yang ketara dan nilai yang tinggi pekali pengembangan haba. Kebergantungan ketumpatan gas pada tekanan dan suhu ditentukan oleh persamaan keadaan. Sifat paling mudah ialah gas yang sangat jarang sehingga interaksi antara molekulnya mungkin tidak diambil kira - yang dipanggil gas sempurna ( ideal) gas. Untuk gas sempurna, persamaan Clapeyron adalah sah, membolehkan seseorang menentukan ketumpatan gas pada tekanan dan suhu yang diketahui:

(11)

di mana r - tekanan mutlak; R - pemalar gas tertentu, berbeza untuk gas yang berbeza, tetapi bebas daripada suhu dan tekanan [untuk udara R=287 J/(kg∙K)]; T - suhu mutlak. Tingkah laku gas sebenar di bawah keadaan yang jauh daripada pencairan, hanya berbeza sedikit daripada kelakuan gas sempurna, dan bagi mereka persamaan keadaan gas sempurna boleh digunakan dalam had yang luas. Dalam pengiraan teknikal, ketumpatan gas biasanya diberikan oleh biasa keadaan fizikal (t=0°; р=101 325 Pa) atau kepada standard keadaan (t=20°C; p=101325 Pa). Ketumpatan udara pada R=287 J/ (kg∙K) di bawah keadaan piawai mengikut formula (11) akan sama dengan ρ 0 =101325/287/(273+20)=1.2 kg/m3. Ketumpatan udara dalam keadaan lain ditentukan oleh formula:

(12)

Dalam Rajah. Rajah 1 menunjukkan graf pergantungan ketumpatan udara pada suhu pada tekanan berbeza yang ditentukan oleh formula ini.

nasi. 1 Kebergantungan ketumpatan udara pada tekanan dan suhu barometrik

Untuk proses isoterma(T=const) daripada formula (12) kita ada:

(13)

(14)

di mana k=с p /с ν - pemalar gas adiabatik; c p ialah kapasiti haba gas pada tekanan malar; Dengan ν - sama, pada isipadu tetap. Kebolehmampatan gas bergantung pada sifat proses perubahan keadaan. Untuk proses isoterma:

(15)

Untuk proses adiabatik:

Daripada ungkapan (15) ia berikutan bahawa kebolehmampatan isoterma untuk udara atmosfera ialah ~9.8∙10 4 Pa ​​​​(kira-kira 1 at), iaitu kira-kira 20 ribu kali ganda kebolehmampatan air. Oleh kerana isipadu gas sebahagian besarnya bergantung pada suhu dan tekanan, kesimpulan yang diperoleh daripada kajian cecair titisan boleh dilanjutkan kepada gas hanya jika, dalam had fenomena yang sedang dipertimbangkan, perubahan tekanan dan suhu adalah tidak ketara. Perbezaan tekanan yang ketara, menyebabkan perubahan ketara dalam ketumpatan gas, boleh berlaku apabila ia bergerak pada kelajuan tinggi. Hubungan antara kelajuan pergerakan bendalir dan kelajuan bunyi di dalamnya membolehkan seseorang menilai keperluan untuk mengambil kira kebolehmampatan dalam setiap kes tertentu. Dalam amalan, gas boleh diandaikan tidak boleh mampat pada kelajuan tidak melebihi 100 m/s. Kelikatan cecair. Kelikatan ialah sifat cecair untuk menahan ricih. Semua cecair sebenar mempunyai kelikatan tertentu, yang menunjukkan dirinya dalam bentuk geseran dalaman semasa pergerakan relatif zarah cecair bersebelahan. Bersama-sama dengan cecair mudah alih (contohnya, air, udara), terdapat cecair yang sangat likat yang rintangan ricihnya sangat ketara (gliserin, minyak berat, dll.). Oleh itu, kelikatan mencirikan tahap kecairan cecair atau mobiliti zarahnya. Biarkan cecair mengalir bersama dinding rata lapisan selari dengannya (Rajah 2), seperti yang diperhatikan dengan pergerakan lamina. Disebabkan oleh pengaruh brek dinding, lapisan cecair akan bergerak pada kelajuan yang berbeza, yang nilainya meningkat apabila ia bergerak menjauhi dinding.

nasi. 2 Taburan halaju apabila bendalir mengalir di sepanjang dinding pepejal

Pertimbangkan dua lapisan cecair bergerak pada satu jarak Δу daripada satu sama lain. Lapisan A bergerak dengan laju u , lapisan DALAM - dengan laju u + Δu . Oleh kerana perbezaan kelajuan per unit masa, lapisan DALAM beralih berbanding lapisan A dengan amaun Δ u . Magnitud Δ u ialah anjakan mutlak lapisan A ke atas lapisan B, dan Δ u /Δ y terdapat kecerunan halaju (anjakan relatif). Tegasan tangen (daya geseran per unit luas) yang muncul semasa pergerakan ini akan dilambangkan dengan . Kemudian, serupa dengan fenomena peralihan masuk pepejal ah kita mendapat hubungan berikut antara tekanan dan ketegangan:

(17)

Atau, jika lapisan itu sangat dekat antara satu sama lain,

(18)

Magnitud µ , sama dengan pekali ricih dalam pepejal dan mencirikan rintangan ricih cecair, dipanggil dinamik atau mutlak kelikatan. Kewujudan hubungan (18) pertama kali ditunjukkan oleh Newton, dan oleh itu ia dipanggil hukum geseran Newton. DALAM sistem antarabangsa unit, kelikatan dinamik dinyatakan dalam H∙s/m 2 atau Pa∙c. DALAM sistem teknikal unit, kelikatan dinamik mempunyai dimensi kgf∙s∙m -2. Dalam sistem CGS, unit kelikatan dinamik diambil ke dalam ingatan sebagai poise (P) doktor Perancis Poiseuille, yang mengkaji undang-undang pergerakan darah dalam saluran darah badan manusia, sama dengan 1 g∙cm -1 ∙s -1 ; 1 Pa∙s=0.102 kgf∙s/m 2 =10 P. Kelikatan cecair dalam ijazah yang kuat bergantung pada suhu; Dalam kes ini, kelikatan cecair titisan berkurangan dengan peningkatan suhu, dan kelikatan gas meningkat. Ini dijelaskan oleh hakikat bahawa sifat kelikatan titisan cecair dan gas adalah berbeza. Dalam gas kelajuan purata(intensiti) pergerakan terma molekul meningkat dengan peningkatan suhu, oleh itu, kelikatan meningkat. Dalam cecair titisan, molekul tidak boleh bergerak, seperti dalam gas, dalam semua arah mereka hanya boleh berayun di sekitar kedudukan puratanya. Apabila suhu meningkat, kelajuan purata pergerakan berayun molekul meningkat, yang menyebabkan ikatan yang menahannya lebih mudah diatasi, dan cecair memperoleh mobiliti yang lebih besar (kelikatannya berkurangan). Oleh itu, untuk air tawar tulen, pergantungan kelikatan dinamik pada suhu ditentukan oleh formula Poiseuille:

(19)

di mana µ - kelikatan mutlak (dinamik) cecair dalam P; t - suhu dalam ° C. Dengan peningkatan suhu dari 0 hingga 100 ° C, kelikatan air berkurangan hampir 7 kali (lihat Jadual 6). Pada suhu 20°C, kelikatan dinamik air ialah 0.001 Pa∙s=0.01 P. Air tergolong dalam cecair paling sedikit likat. Hanya beberapa cecair yang digunakan secara praktikal (contohnya, eter dan alkohol) mempunyai kelikatan yang lebih rendah sedikit daripada air. Karbon dioksida cecair mempunyai kelikatan paling rendah (50 kali ganda kurang daripada kelikatan air). Semua minyak cecair mempunyai kelikatan yang jauh lebih tinggi daripada air (minyak kastor pada suhu 20 ° C mempunyai kelikatan 1000 kali lebih besar daripada air pada suhu yang sama). B jadual 1.7 menunjukkan nilai kelikatan sesetengah cecair.

Jadual 7

Kelikatan kinematik dan dinamik cecair titisan (pada t=20° C)
Cecair		ν∙10 4, m 2 /s
Air tawar
Gliserin kontang
Minyak tanah (pada 15°C)
Petrol (pada 15°C)
Minyak kastor
Minyak mineral
Minyak pada 15°C
Etil alkohol kontang

Untuk menentukan nilai kelikatan dinamik udara dalam sistem MKGSS, formula Millikan digunakan:

Yang manakah memberikan pada t=15° C =1.82∙10 -6 kgf∙s/m 2 (~1.82∙10 -5 Pa∙s). Kelikatan dinamik gas lain adalah kira-kira susunan magnitud yang sama. Bersama dengan konsep kelikatan mutlak atau dinamik, konsep ini digunakan dalam hidraulik kelikatan kinematik; iaitu nisbah kelikatan mutlak kepada ketumpatan cecair:

(21)

Kelikatan ini dipanggil kinematik, kerana dimensinya tidak mengandungi unit daya. Malah, menggantikan dimensi µ Dan ρ , kita dapat [ v]=[L 2 /T]. Dalam sistem unit antarabangsa, kelikatan kinematik diukur dalam m 2 / s; Unit untuk mengukur kelikatan kinematik dalam sistem CGS ialah stoke (sebagai penghormatan kepada ahli fizik Inggeris Stokes): 1 St = 1 cm 2 / s = 10 -4 m 2 / s. Bahagian keseratus Stokes dipanggil centistokes (cSt): 1 m 2 /s=1∙10 4 Stokes=1∙10 6 cSt. Dalam jadual Rajah 7 menunjukkan nilai berangka bagi kelikatan kinematik cecair titisan; 3 - pergantungan kelikatan kinematik air dan minyak industri pada suhu. Untuk pengiraan awal, nilai kelikatan kinematik air v boleh diambil sama dengan 0.01 cm 2 / s = 1.10 –6 m 2 / s, yang sepadan dengan suhu 20 ° C.

nasi. 3 Kebergantungan kelikatan kinematik air dan minyak pada suhu

Kelikatan kinematik cecair titisan pada tekanan yang ditemui dalam kebanyakan kes dalam amalan (sehingga 200 atm) bergantung sangat sedikit pada tekanan, dan perubahan ini diabaikan dalam pengiraan hidraulik konvensional. Kelikatan kinematik gas bergantung kepada kedua-dua suhu dan tekanan, meningkat dengan peningkatan suhu dan menurun dengan peningkatan tekanan (Jadual 8). Kelikatan kinematik udara untuk keadaan biasa(suhu 20° C, tekanan ~1 pada) v= µ/ ρ =1.57∙10 -5 m 2 /s, i.e. kira-kira 15 kali lebih banyak daripada air pada suhu yang sama. Ini dijelaskan oleh fakta bahawa penyebut ungkapan untuk kelikatan kinematik (21) termasuk ketumpatan, yang bagi gas adalah jauh lebih rendah daripada cecair titisan. Untuk mengira kelikatan kinematik udara pada suhu dan tekanan yang berbeza, anda boleh menggunakan graf (Rajah 4).

Jadual 1.8

Nilai ν kinematik dan pemalar gas tentu K untuk sesetengah gas
	ν∙10 4, m 2 /s pada suhu dalam °C				R, J/(kg∙K)
					Undang-undang persekutuan Persekutuan Rusia: “Mengenai Pendidikan” (bertarikh 10 Julai 1992 No. 3266-1) dan “Mengenai Pendidikan Profesional Tinggi dan Lepasan Ijazah” (bertarikh 22 Ogos 1996 No. 125-FZ); Program pendidikan asas pendidikan profesional tinggi Bidang latihan 270800 Pembinaan (1) Utama program pendidikan 1.1. Matlamat (misi) program pendidikan adalah untuk menyediakan seorang profesional yang berdaya saing yang bersedia untuk bekerja dalam bidang yang berkaitan dengan sokongan pembinaan, serta mampu meningkatkan kendiri profesional dan pembangunan kreatif selanjutnya.

Pengembangan haba cecair bermakna ia boleh menukar isipadunya apabila suhu berubah. Harta ini dicirikan oleh pekali suhu pengembangan isipadu , mewakili perubahan relatif dalam isipadu cecair apabila suhu berubah sebanyak satu unit (dengan 1 o C) dan pada tekanan malar:

Dengan analogi dengan sifat kebolehmampatan cecair, kita boleh menulis

atau melalui ketumpatan

Perubahan isipadu dengan perubahan suhu berlaku disebabkan oleh perubahan ketumpatan.

Bagi kebanyakan cecair pekali  t berkurangan dengan peningkatan tekanan. Pekali  t dengan penurunan ketumpatan produk petroleum daripada 920 kepada 700 kg/m 3 meningkat daripada 0,0006 kepada 0,0008 ; untuk cecair hidraulik  t biasanya diambil sebagai bebas daripada suhu. Untuk cecair ini, meningkatkan tekanan dari atmosfera ke 60 MPa membawa kepada pertumbuhan  t oleh kira-kira 10 – 20 % . Lebih-lebih lagi, semakin tinggi suhu bendalir kerja, semakin besar peningkatannya  t . Untuk air dengan peningkatan tekanan pada suhu sehingga 50 O C  t tumbuh, dan pada suhu yang lebih tinggi 50 O C berkurangan.

Pembubaran gas

Pembubaran gas - keupayaan cecair untuk menyerap (melarutkan) gas yang bersentuhan dengannya. Semua cecair menyerap dan melarutkan gas ke satu darjah atau yang lain. Harta ini dicirikan pekali keterlarutan k r .

E Jika dalam bekas tertutup cecair bersentuhan dengan gas pada tekanan P 1 , maka gas akan mula larut dalam cecair. Selepas beberapa lama

cecair akan menjadi tepu dengan gas dan tekanan dalam bekas akan berubah. Pekali keterlarutan mengaitkan perubahan tekanan dalam bekas dengan isipadu gas terlarut dan isipadu cecair seperti berikut:

di mana V G – isipadu gas terlarut dalam keadaan normal,

V dan - isipadu cecair,

P 1 Dan P 2 – tekanan gas awal dan akhir.

Pekali keterlarutan bergantung kepada jenis cecair, gas dan suhu.

Pada suhu 20 ºС Dan tekanan atmosfera air mengandungi kira-kira 1,6% udara terlarut mengikut isipadu ( k hlm = 0,016 ). Dengan peningkatan suhu dari 0 kepada 30 ºС pekali keterlarutan udara dalam air berkurangan. Pekali keterlarutan udara dalam minyak pada suhu 20 ºС sama dengan lebih kurang 0,08 – 0,1 . Oksigen mempunyai keterlarutan yang lebih tinggi daripada udara, jadi kandungan oksigen dalam udara yang terlarut dalam cecair adalah lebih kurang. 50% lebih tinggi daripada di atmosfera. Apabila tekanan berkurangan, gas dibebaskan daripada cecair. Proses evolusi gas lebih sengit daripada pembubaran.

Mendidih

Mendidih ialah keupayaan cecair untuk berubah menjadi keadaan gas. Jika tidak, sifat cecair ini dipanggil turun naik .

Cecair boleh dididih dengan menaikkan suhu kepada nilai yang lebih tinggi daripada takat didih pada tekanan tertentu, atau dengan mengurangkan tekanan kepada nilai yang kurang daripada tekanan. wap tepu hlm np cecair pada suhu tertentu. Pembentukan buih apabila tekanan dikurangkan kepada tekanan wap tepu dipanggil mendidih sejuk.

Cecair yang mana gas terlarut di dalamnya telah dikeluarkan dipanggil degassed. Dalam cecair sedemikian, pendidihan tidak berlaku walaupun pada suhu yang lebih tinggi daripada takat didih pada tekanan tertentu.

Sama seperti pekali suhu pengembangan linear, anda boleh memasukkan dan memohon pekali suhu pengembangan isipadu, yang merupakan ciri perubahan isipadu jasad apabila suhunya berubah. Telah ditetapkan secara empirik bahawa peningkatan dalam kes ini boleh dianggap berkadar dengan perubahan suhu, jika ia tidak berubah dengan jumlah yang sangat besar. Pekali pengembangan isipadu boleh ditetapkan dengan cara yang berbeza; Nama biasa ialah:

DEFINISI

Mari kita nyatakan isipadu jasad pada suhu awal (t) sebagai V, isipadu jasad pada suhu akhir sebagai , isipadu jasad pada suhu sebagai , maka pekali pengembangan isipadu takrifkannya sebagai formula:

Pepejal dan cecair meningkatkan isipadunya sedikit dengan peningkatan suhu oleh itu, apa yang dipanggil "isipadu normal" () pada suhu tidak berbeza dengan ketara daripada isipadu pada suhu lain. Oleh itu, dalam ungkapan (1) digantikan dengan V, yang menghasilkan:

Perlu diingatkan bahawa untuk gas pengembangan haba adalah berbeza dan menggantikan isipadu "normal" dengan V hanya mungkin untuk julat suhu yang kecil.

Pekali pengembangan isipadu dan isipadu badan

Dengan menggunakan pekali pengembangan isipadu, anda boleh menulis formula yang membolehkan anda mengira isipadu badan jika isipadu awal dan kenaikan suhu diketahui:

mana . Ungkapan () dipanggil binomial pengembangan isipadu.

Pengembangan haba badan pepejal dikaitkan dengan ketidakharmonisan getaran haba zarah yang membentuk kekisi kristal badan. Hasil daripada ayunan ini, apabila suhu badan meningkat, jarak keseimbangan antara zarah jiran badan ini meningkat.

Pekali pengembangan isipadu dan ketumpatan jirim

Jika, dengan jisim malar, perubahan dalam isipadu jasad berlaku, ini membawa kepada perubahan ketumpatan bahannya:

di mana ketumpatan awal, ialah ketumpatan bahan pada suhu baharu. Oleh kerana kuantitinya ialah ungkapan (4) kadangkala ditulis sebagai:

Formula (3)-(5) boleh digunakan semasa memanaskan badan dan apabila menyejukkannya.

Hubungan antara pekali isipadu dan linear pengembangan haba

Unit ukuran

Unit SI asas untuk mengukur pekali pengembangan haba ialah:

Contoh penyelesaian masalah

CONTOH 1

Bersenam	Apakah tekanan yang ditunjukkan oleh barometer merkuri, yang terletak di dalam bilik, jika suhu di dalam bilik adalah malar dan sama dengan t = 37 o C. Pekali pengembangan isipadu merkuri adalah sama dengan Pengembangan kaca boleh diabaikan.
Penyelesaian	Isipadu sebenar merkuri dalam barometer ialah nilai V, yang boleh didapati mengikut ungkapan: di manakah isipadu merkuri pada tekanan atmosfera biasa dan suhu. Oleh kerana suhu di dalam bilik tidak berubah, kita boleh menggunakan undang-undang Boyle-Mariotte dan menulis bahawa: Mari kita lakukan pengiraan:
Jawab	Pa

CONTOH 2

Bersenam

Apakah perbezaan paras cecair dalam dua tiub komunikasi yang sama jika tiub kiri mempunyai suhu malar dan yang kanan title="Rendered by QuickLaTeX.com" height="18" width="66" style="vertical-align: -4px;">). Высота жидкости в левой трубке равна (рис.1). Коэффициент объемного расширения жидкости равен . Расширение стекла моно не учитывать.!}

Apabila suhu berubah, saiz pepejal berubah, yang dipanggil pengembangan haba. Terdapat pengembangan haba linear dan isipadu. Proses ini dicirikan oleh pekali pengembangan terma (suhu): - pekali purata pengembangan haba linear, pekali isipadu purata pengembangan haba.

DEFINISI

Pekali pengembangan terma ialah kuantiti fizik yang mencirikan perubahan dalam dimensi linear jasad pepejal apabila suhunya berubah.

Pekali purata pengembangan linear biasanya digunakan. Ini adalah ciri pengembangan haba bahan.

Jika panjang awal badan adalah sama dengan , pemanjangannya dengan peningkatan suhu badan sebanyak , maka ditentukan oleh formula:

Pekali pemanjangan linear ialah ciri pemanjangan relatif (), yang berlaku apabila suhu badan meningkat sebanyak 1 K.

Apabila suhu meningkat, isipadu pepejal meningkat. Sebagai anggaran pertama, kita boleh mengandaikan bahawa:

di mana isipadu awal badan, ialah perubahan suhu badan. Maka pekali pengembangan isipadu badan ialah kuantiti fizikal, yang mencirikan perubahan relatif dalam isipadu jasad (), yang berlaku apabila jasad dipanaskan sebanyak 1 K dan tekanan kekal malar. Definisi matematik Pekali pengembangan isipadu ialah formula:

Pengembangan haba badan pepejal dikaitkan dengan ketidakharmonisan getaran haba zarah yang membentuk kekisi kristal badan. Hasil daripada ayunan ini, apabila suhu badan meningkat, jarak keseimbangan antara zarah jiran badan ini meningkat.

Apabila isipadu badan berubah, ketumpatannya berubah:

di mana ketumpatan awal, ialah ketumpatan bahan pada suhu baharu. Oleh kerana kuantitinya ialah ungkapan (4) kadangkala ditulis sebagai:

Pekali pengembangan terma bergantung kepada bahan. DALAM kes am mereka akan bergantung pada suhu. Pekali pengembangan terma dianggap bebas daripada suhu pada julat suhu yang kecil.

Terdapat beberapa bahan yang mempunyai pekali negatif pengembangan haba. Jadi, apabila suhu meningkat, bahan tersebut mengecut. Ini biasanya berlaku dalam julat suhu yang sempit. Terdapat bahan yang pekali pengembangan habanya hampir sifar di sekitar julat suhu tertentu.

Ungkapan (3) digunakan bukan sahaja untuk pepejal, tetapi juga untuk cecair. Adalah dipercayai bahawa pekali pengembangan haba untuk cecair titisan tidak berubah dengan ketara dengan perubahan suhu. Walau bagaimanapun, apabila mengira sistem pemanasan ia diambil kira.

Hubungan antara pekali pengembangan haba

Unit ukuran

Unit SI asas untuk mengukur pekali pengembangan haba ialah:

Contoh penyelesaian masalah

CONTOH 1

Bersenam

Untuk menentukan pekali pengembangan isipadu cecair, instrumen yang dipanggil piknometer digunakan. Ini adalah kelalang kaca dengan leher yang sempit (Rajah 1). Tanda diletakkan pada leher yang menunjukkan kapasiti kapal (biasanya dalam ml). Bagaimanakah piknometer digunakan?

Penyelesaian

Pekali pengembangan isipadu diukur seperti berikut. Piknometer diisi dengan cecair ujian ke tanda yang dipilih. Kelalang dipanaskan, mencatatkan perubahan dalam tahap bahan. Dengan nilai yang diketahui seperti: isipadu awal piknometer, luas keratan rentas saluran leher kelalang, perubahan suhu menentukan perkadaran isipadu awal cecair yang memasuki leher kelalang. piknometer apabila dipanaskan sebanyak 1 K. Perlu diambil kira bahawa pekali pengembangan cecair adalah lebih besar daripada nilai yang diperoleh, kerana pemanasan dan pengembangan kelalang berlaku. Oleh itu, untuk mengira pekali pengembangan cecair, pekali pengembangan bahan kelalang (biasanya kaca) ditambah. Ia mesti dikatakan bahawa oleh kerana pekali pengembangan isipadu kaca adalah jauh lebih rendah daripada cecair, dalam pengiraan anggaran pekali pengembangan kaca boleh diabaikan.

CONTOH 2

Bersenam

Apakah ciri-ciri pengembangan air? Apakah kepentingan fenomena ini?

Penyelesaian

Air, tidak seperti kebanyakan yang lain bahan cecair, mengembang apabila dipanaskan hanya jika suhu melebihi 4 o C. Dalam julat suhu, isipadu air berkurangan dengan peningkatan suhu. Air tawar at mempunyai ketumpatan maksimum. Untuk air laut ketumpatan maksimum dicapai pada. Peningkatan tekanan merendahkan suhu ketumpatan maksimum air. Memandangkan hampir 80% permukaan planet kita dilitupi air, ciri pengembangannya memainkan peranan penting dalam mewujudkan iklim di Bumi. Sinaran matahari menerpa permukaan air, panaskan. Jika suhu di bawah 1-2 o C, maka lapisan air yang dipanaskan mempunyai ketumpatan yang lebih tinggi daripada yang sejuk dan tenggelam. Pada masa yang sama, tempat mereka diambil oleh lapisan yang lebih sejuk, yang seterusnya menjadi panas. Ini adalah bagaimana terdapat perubahan berterusan lapisan air dan ini membawa kepada pemanasan lajur air sehingga ketumpatan maksimum dicapai. Peningkatan suhu seterusnya menyebabkan lapisan atas air mengurangkan ketumpatannya dan kekal di bahagian atas. Jadi, ternyata lapisan air yang besar memanaskan hingga suhu ketumpatan maksimum dengan cepat, dan peningkatan suhu berlaku perlahan-lahan. Akibatnya, takungan dalam Bumi dari kedalaman tertentu mempunyai suhu kira-kira 2-3 o C. Pada masa yang sama, suhu lapisan atas air di lautan negara panas boleh mempunyai suhu kira-kira 30 o C dan lebih tinggi.