วันพุธที่ 7 ธันวาคม พ.ศ. 2554

physics in our life

Expansion
การขยายตัว
         คือ    การส่งผ่านความร้อน พลังงานที่สะสมอยู่ในแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลนั้นเปลี่ยนแปลง เมื่อพลังงานที่เก็บไว้เพิ่มขึ้น ความยาวของพันธะก็จะมากขึ้นตาม ดังนั้นของแข็งจึงขยายตัวเมื่อได้รับความร้อน และหดเมื่อเย็นตัวลง การตอบสนองต่่อการเปลี่่ยนแปลงของอุณหภูมิสามารถแสดงเป็นค่่าสัมประสิทธิ์ของการขยายตัวจากความร้อนของมัน


สัมประสิทธิ์ของการขยายตัวจากความร้อน ใช้ในสองลักษณะ
  • เป็นสัมประสิทธิ์ของการขยายตัวจากความร้อน เชิงปริมาตร
  • เป็นสัมประสิทธิ์ของการขยายตัวจากความร้อน เชิงเส้น

สัมประสิทธิ์ของการขยายตัวจากความร้อนเชิงปริมาตร

        สัมประสิทธิ์ของการขยายตัวจากความร้อนเชิงปริมาตร คือ สมบัติทางเทอร์โมไดนามิกส์ ของสารที่กำหนดโดย
\beta =\frac{1}{V}\left(\frac{\partial V}{\partial T}\right)_P=-{1\over\rho} \left(\frac{\partial \rho}{\partial T}\right)_{P}
        เมื่อ T คืออุณหภูมิ V คิอปริมาตร ρ คือความหนาแน่น อนุพันธ์นี้หาที่ควาามดันคงที่ P ดังนั้น β จึงเป็นการวัดอัตราของการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น  ความดันคงที่
พิสูจน์

\beta =\frac{1}{V}\left(\frac{\partial V}{\partial T}\right)_P=\frac{\rho}{m}\left(\frac{\partial V}{\partial \rho}\right)_P\left(\frac{\partial \rho}{\partial T}\right)_P=\frac{\rho}{m}(-\frac{m}{\rho^2})\left(\frac{\partial \rho}{\partial T}\right)_P=-{1\over\rho} \left(\frac{\partial \rho}{\partial T}\right)_P 

         เมื่อ m คือมวล  การขยายตัวของ crystalline material จะเกิดขึ้นเมื่อ สนามของแรงของผลึกแปลงมาจาก perfect quadratic เท่านั้น ถ้าสนามของแรงเป็น perfectly parabolic เอง การขยายตัวจะไม่เกิดขึ้น

สัมประสิทธิ์ของการขยายตัวจากความร้อนเชิงเส้น

          สัมประสิทธิ์ของการขยายตัวจากความร้อนเชิงเส้น บอกความสัมพันธ์ระหว่างการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิต่อการเปลี่ยนแปลงไดเมนชันเชิงเส้นของวัสดุ มันคือ อัตราส่วนการเปลี่ยนแปลงของความยาวต่อระดับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ
\alpha={1\over L}{\partial L \over \partial T}





จากภาพจะเห็นว่่า

            แก้วน้ำเป็นตัวนำความร้อนที่ไม่ดี  และแตกร้าวได้ง่าย   เมื่ออุณหภูมิด้านในและด้านนอกของแก้วแตกต่างกันมากจะทำให้การขยายตัวของด้านในและด้านนอกไม่เท่ากันตัวอย่างเช่น    เมื่อเติมน้ำร้อนในแก้วที่เย็นจัดจะทำให้พื้นที่ผิวภายในของแก้วขยายออก   แต่อุณหภูมิด้านนอกของแก้วยังสูงไม่เท่าด้านใน  ดังนั้นพื้นที่ผิวด้านนอกของแก้วจึงขยายตามไม่ทัน  จึงถูกด้านในดันออกมาจนทำให้แก้วร้าว




แหล่งอ้างอิง


http://rmutphysics.com/charud/scibook/physcis-for-everyday/physics-for-everydayuse-content/1-20/indexcontent17.htm


http://th.winelib.com/wiki/%E0%B8%AA%E0%B8%B1%E0%B8%A1%E0%B8%9B%E0%B8%A3%E0%B8%B0%E0%B8%AA%E0%B8%B4%E0%B8%97%E0%B8%98%E0%B8%B4%E0%B9%8C%E0%B8%82%E0%B8%AD%E0%B8%87%E0%B8%81%E0%B8%B2%E0%B8%A3%E0%B8%82%E0%B8%A2%E0%B8%B2%E0%B8%A2%E0%B8%95%E0%B8%B1%E0%B8%A7%E0%B8%88%E0%B8%B2%E0%B8%81%E0%B8%84%E0%B8%A7%E0%B8%B2%E0%B8%A1%E0%B8%A3%E0%B9%89%E0%B8%AD%E0%B8%99


เขียนโดย ที่

2 ความคิดเห็น:

  1. SKSakuntala8 ธันวาคม 2554 เวลา 19:31

    ข้อเสนอแนะ
    1.อ่านก่อนแล้วพยายามเรียบเรียงเอง..ไม่ลอก
    2.แหล่งอ้างอิงเนื้อหามีหรือไม่..แหล่งอ้างอิงแรก Link ไม่ได้นะคะ
    แก้ไขด้วย

    ตอบลบ
  2. SKSakuntala15 ธันวาคม 2554 เวลา 22:59

    ปรับแล้วหรือ..สมการยาก ๆ ไม่ต้องใส่ก็ได้

    ตอบลบ

สมัครสมาชิก: ส่งความคิดเห็น (Atom)