wundis wrote:
prasau atkreipti demesi kad klausimas sudetingesnis. ty jei kaitini pvz zieda (ar ta pacia moteri) jis pleciasi (dideja), tai ar jis dideja i abi puses, ko pasekoje gaunasi kad vidinis skersmuo mazeja ar ne? ar jis pleciasi tik i isore ir vidini skersmuo irgi dideja?
Kylant temperatūrai kietieji kūnai plečiasi. Šis plėtimasis vadinamas šiluminiu plėtimus, ir jam apibrėžti įvedami linijinio ir tūrinio plėtimosi koeficientai. Tarkime, kad lo - kūno ilgis 0°C temperatūroje, o Al - kūno pailgėjimas, kai tas kūnas šildomas iki t °C. Šis pailgėjimas yra proporcingas pradiniam ilgiui l o ir temperatūrai:
Al = ^ lo t, (4)
čia al yra linijinio plėtimosi koeficientas. Jo reikšmė lygi santykiniam kūno pailgėjimui Al/l o, kai jis pašildomas 1°C. Tada kūno ilgis toC temperatūroje yra toks:
l = lo + Al = lo (1 + (Ą t). (5)
Kietųjų kūnų linijinio plėtimosi koeficientai labiausiai priklauso nuo jų medžiagos. Daugelio kietųjų kūnų jie yra apytiksliai lygūs 10-5 - 10-6 (oC)-1. Iš tikrųjų ccl šiek tiek priklauso nuo temperatūros.
Dėl šiluminio plėtimosi kūnų tūris padidėja. Nustatyta, kad pirmuoju artutinumu kietojo kūno tūris V didėja proporcingai temperatūros pirmajam laipsniui:
V = Vo (1 + aV t); (6)
čia Vo - kūno tūris 0°C temperatūroje, o ccv - tūrinio plėtimosi koeficientas, t.y. santykinis tūrio padidėjimas, pakilus temperatūrai 1°C.
Tarp koeficientų αv ir αl egzistuoja toks apytikslis ryšys:
αV = 3 αl . (7)
Kietųjų kūnų linijinio plėtimosi koeficientai, kaip jau minėjome, yra nedideli. Nežiūrint į tai, jų šiluminis plėtimasis gali sukelti didelius įtempimus, nes net ir nedidelei šių kūnų deformacijai sukelti reikia didelių jėgų.
Šiluminio plėtimosi mechanizmą aiškinimas remiasi prielaida, kad kūną sudarančios dalelės yra sujungtos sąveikos jėgomis, priklausančiomis nuo atstumo tarp dalelių. Todėl vienų dalelių šiluminiai virpesiai perduodami kitoms. Pavyzdžiui, tamprūs dalelių virpesiai vienmatėje gardelėje, kurią galima schemiškai atvaizduoti spyruoklėmis surištomis dalelėmis, bus perduodami gretimoms dalelėms B, C, D ir t. t. Tuo būdu kristale plinta tampriosios bangos, pernešančios šiluminių virpesių energiją nuo vienų mazgų prie kitų. Tokios tampriosios bangos, atitinkančios kietajame kūne plintančius tvarkingus jo dalelių virpesius, yra fizikinė garso prigimtis ir vadinamos garso, arba akustinėmis, bangomis.
Kūną pašildžius, padidėja vidutinis atstumas tarp gardelės mazgų (linijinis ir tūrinis plėtimasis) ir padidėja kristalo energija. Dėl to padidėja kristalinės gardelės dalelių šiluminių virpesių (tada jie jau tampa anharmoniškais) amplitudė ir susilpnėja ryšiai tarp dalelių. Kaitinant dar daugiau, kietojo kūno kristalinė gardelė gali suirti ir medžiagos kietoji fazė gali virsti skystąja arba garų faze. Kas ir yra užfiksuota kad vyro ir moters sueigos metu dėl trinties pakilus tempratūrai kietas vyras virsta skystąja faze. Platesnę žiedų tūrinių plėtimosi aspektų analizę galite rasti filme Žiedų valdovas 4.
