Fizyka LO Turek
Start
Nauczyciele
Nauczanie
Konkursy
Ciekawostki
Aktualności
Astronomia
Struktura materii
Doświadczenia domowe
Testy z fizyki
Spis treści i wyszukiwarka
Hosted by:
W kręgu fizyki LO Turek
Rozszerzalność ciał stałych
Z czym związana jest rozszerzalność cieplna ciał stałych?
przerwy dylatacyjne
Przerwy dylatacyjne w konstrukcji mostu
ze zwiększeniem się ruchu oscylacyjnego atomów w miarę podwyższania temperatury

ze zwiększeniem się energii kinetycznej w miarę podwyższania temperatury

z asymetrią rozkładu energii potencjalnej wzajemnych oddziaływań atomów w miar podwyższania temperatury

ze zwiększaniem się energii wewnętrznej ciała w miarę podwyższania temperatury

nie wiem, wyświetl podpowiedź
linia

Rozwiązanie

przezwy dylatacyjne
Przerwy dylatacyjne między szynami
Atomy znajdujące się blisko siebie odziaływują wzajemnie. Przy odległościach rzędu 10-9 m następuje przesuwanie i deformowanie się chmur elektronowych wewnątrz atomów w wyniku czego atomy przyciągają się siłami elektrostatycznymi. Siły te nazywamy siłami Van der Waalsa. Przy odległościach między atomami rzędu 10-10 m (tej samej co rozmiary atomów) chmury elektronowe różnych atomów nakładają się na siebie i sytuacja się komplikuje. Oddziaływanie zależy od tego, z jakimi atomami mamy do czynienia. Niektóre atomy mogą wchodzić w reakcje chemiczne i charakter tych sił jest przyciągający. Między atomami nie wchodzącymi w reakcje chemiczne siły oddziaływania na małych odległościach mają charakter silnie odpychający.
zależność energii potencjalnej od odległości Na wykresie obok E1 przedstawia energię potencjalną związaną z przyciąganiem (siły Van der Waalsa), E2 pokazuje energię potencjalną wynikającą z odpychania, natomiast E3 energię całkowitą. Trzeba zauważyć, że wykres energii całkowitej nie jest symetryczny i energia całkowita ma minimum. Zgodnie z ogólną zasadą każdy układ przyjmuje taki stan aby jego energia była jak najmniejsza. Atomy w ciele stałym lub cieczy będą się więc znajdować w takiej odległości aby energia całkowita byłą minimalna. Ale atomy ciała stałego wykonują drgania. Ponieważ zależność energii całkowitej od odległości nie jest symetryczna to średnia odległość nie znajduje się w minimum energii lecz jest nieco większa. Czym wyższa jest temperatura tym większa zmiana energii i średnia odległość rośnie. Na wykresie 1 pokazuje zmiany energii w niższej temperaturze a 2 w wyższej. Numerki umieszczone są w średniej odległości. Po podgrzaniu substancji średnie odległości rosną, więc ciało zwiększa swoje rozmiary.
powrót do pytań