ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Φυσική. Ενότητα # 9: Θερμότητα

Σχετικά έγγραφα
C=dQ/dT~ 6.4 cal/mole.grad

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου. Ενότητα Α: Γραμμικά Συστήματα

Περιβαλλοντική Χημεία

Έννοιες φυσικών επιστημών Ι και αναπαραστάσεις

Λογιστικές Εφαρμογές Εργαστήριο

ΦΥΣΙΚΗ. Ενότητα 9: ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ. Αν. Καθηγητής Πουλάκης Νικόλαος ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε.

ΘΕΡΜΙΚΗ ΔΙΑΣΤΟΛΗ Τα περισσότερα στερεά, υγρά και αέρια όταν θερμαίνονται διαστέλλονται. Σε αυτή την ιδιότητα βασίζεται η λειτουργία πολλών

ΦΕ 07 Η Διαστολή και Συστολή του Νερού Μια φυσική «Ανωμαλία» 1. Γιατί ένα παγάκι νερού επιπλέει σε ένα ποτήρι νερό ενώ ένα παγάκι

Υδραυλικά & Πνευματικά ΣΑΕ

Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (Α.Π.Ε.)

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Μετάδοση Θερμότητας. Ενότητα 5: Ελεύθερη ή Φυσική Θερμική Συναγωγιμότητα

Πληροφορική. Εργαστηριακή Ενότητα 3 η : Επεξεργασία Κελιών Γραμμών & Στηλών. Ι. Ψαρομήλιγκος Τμήμα Λογιστικής & Χρηματοοικονομικής

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Φυσική. Ενότητα # 6: Βαρυτικό Πεδίο

2.5 θερμική διαστολή και συστολή

Έλεγχος Ποιότητας και Τεχνολογία Δομικών Υλικών

Έλεγχος Ποιότητας και Τεχνολογία Μεταλλικών Υλικών

ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Μετάδοση Θερμότητας

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου 1 Ενότητα # 5: Χρήση μετασχηματισμού Laplace για επίλυση ηλεκτρικών κυκλωμάτων Μέθοδοι εντάσεων βρόχων και τάσεων κόμβων

Ηλεκτροτεχνικές Εφαρμογές

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Θερμοδυναμική

ΒΟΗΘΗΤΙΚΕΣ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Μετάδοση Θερμότητας. Ενότητα 4: Εξαναγκασμένη Θερμική Συναγωγιμότητα

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Τεχνικό Σχέδιο

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Μετάδοση Θερμότητας. Ενότητα 3: Βασικές Αρχές Θερμικής Συναγωγιμότητας

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Τεχνικό Σχέδιο

Έλεγχος Ποιότητας και Τεχνολογία Δομικών Υλικών

Μέθοδοι Βελτιστοποίησης

Θερμοκρασία - Θερμότητα. (Θερμοκρασία / Θερμική διαστολή / Ποσότητα θερμότητας / Θερμοχωρητικότητα / Θερμιδομετρία / Αλλαγή φάσης)

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Τεχνικό Σχέδιο

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Θερμοδυναμική

Θερμοδυναμική. Ενότητα 5: 2 ος Νόμος Θερμοδυναμικής. Κυρατζής Νικόλαος Τμήμα Μηχανικών Περιβάλλοντος και Μηχανικών Αντιρρύπανσης ΤΕ

Βιομηχανικοί Ελεγκτές

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Θεμελιώσεις

Περιβαλλοντική Χημεία

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΓΙΑ ΟΙΚΟΝΟΜΟΛΟΓΟΥΣ

Ανάλυση Λογιστικών Καταστάσεων

ΑΝΑΛΥΣΗ ΧΡΗΜΑΤΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΩΝ ΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Μετάδοση Θερμότητας

Θερμοδυναμική Ενότητα 4:

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου II

Κεφάλαιο 7. Θερμοκρασία

ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΚΑ ΥΛΙΚΑ. Ενότητα 3: ΑΤΕΛΕΙΕΣ ΔΟΜΗΣ ΛΙΤΣΑΡΔΑΚΗΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ ΤΗΜΜΥ

Βασικές Διεργασίες Μηχανικής Τροφίμων

Λογιστικές Εφαρμογές Εργαστήριο

Θερμοδυναμική. Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα. Πίνακες Νερού σε κατάσταση Κορεσμού. Γεώργιος Κ. Χατζηκωνσταντής Επίκουρος Καθηγητής

Υψηλές Τάσεις. Ενότητα 4: Υγρά Μονωτικά Υλικά. Κωνσταντίνος Ψωμόπουλος Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών ΤΕ

Κεφάλαιο 20. Θερμότητα

Φυσική ΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΙΑ. Ενότητα 2: Κρυσταλλική Δομή των Μετάλλων. Γρηγόρης Ν. Χαϊδεμενόπουλος Πολυτεχνική Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών

Ηλεκτροτεχνικές Εφαρμογές

Θερμοδυναμική Ενότητα 7:

Έλεγχος Κίνησης

Υδραυλικά & Πνευματικά ΣΑΕ

Ελληνική Δημοκρατία Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Ηπείρου. Θεωρία Υπολογισμού. Ενότητα 10 : Κατασκευή ΝΠΑ. Αλέξανδρος Τζάλλας

Ειδικό Τεχνικό Σχέδιο

ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Δρ. Στυλιανός Τσίτσος

ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ

ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Θερμοδυναμική

ΑΡΧΕΣ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Εργαστήριο Εδαφομηχανικής

Έλεγχος Κίνησης

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 1: Συναρτήσεις και Γραφικές Παραστάσεις. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Εργαστήριο Εδαφομηχανικής

Εργαστήριο Εδαφομηχανικής

Φύλλο Εργασίας 7 Η Διαστολή και Συστολή του Νερού Μια φυσική «Ανωμαλία»

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Χημική Τεχνολογία. Εργαστηριακό Μέρος

Ανάλυση Λογιστικών Καταστάσεων

11 ο ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

ΧΗΜΕΙΑ. Περιεχόμενα Μαθήματος

Μάθημα: Συστήματα Μετρήσεων

Ανάλυση Λογιστικών Καταστάσεων

Εσωτερικές Ηλεκτρικές Εγκαταστάσεις Ι

Επιστήμη και Τεχνολογία Συγκολλήσεων. Ενότητα 4: Παραμένουσες Τάσεις Γρηγόρης Ν. Χαϊδεμενόπουλος Πολυτεχνική Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών

Τίτλος Μαθήματος: Εργαστήριο Φυσικής Ι

ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ ΤΡΟΦΙΜΩΝ Ι

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου 1

Θερμοδυναμική Ενότητα 4:

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. Ενότητα : ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΑΚΡΙΤΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

Οικονομετρία. Πολλαπλή Παλινδρόμηση. Στατιστικός έλεγχος γραμμικού συνδυασμού συντελεστών. Τμήμα: Αγροτικής Οικονομίας & Ανάπτυξης

Θερμοδυναμική. Ενότητα 6: Εντροπία. Κυρατζής Νικόλαος Τμήμα Μηχανικών Περιβάλλοντος και Μηχανικών Αντιρρύπανσης ΤΕ

Έννοιες φυσικών επιστημών Ι και αναπαραστάσεις

ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ

Πληροφορική. Εργαστηριακή Ενότητα 1 η : Εισαγωγή στα Λογιστικά Φύλλα με το MS Excel. Ι. Ψαρομήλιγκος Τμήμα Λογιστικής & Χρηματοοικονομικής

Κεφάλαιο 5: Συντελεστής γραμμικής θερμικής διαστολής

7 ο ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Πληροφορική. Εργαστηριακή Ενότητα 6 η : Ταξινόμηση & Ομαδοποίηση Δεδομένων

Εργαστήριο Εδαφομηχανικής

Έλεγχος Ποιότητας και Τεχνολογία Δομικών Υλικών

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΓΙΑ ΟΙΚΟΝΟΜΟΛΟΓΟΥΣ

Ελαττώματα συγκόλλησης Έλεγχος συγκολλήσεων Αρχές σχεδιασμού. Στοιχεία συγκολλήσεων

ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ. Ενότητα 2: Αγωγή. Χατζηαθανασίου Βασίλειος Καδή Στυλιανή Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ

Χημική Τεχνολογία. Ενότητα 4: Ογκομετρική Ανάλυση. Ευάγγελος Φουντουκίδης Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών Τ.Ε.

Ηλεκτρικές Μηχανές ΙΙ Εργαστήριο

Διαδικασίες Υψηλών Θερμοκρασιών

Χημική Τεχνολογία. Ενότητα 6: Διαλυμένο Οξυγόνο. Ευάγγελος Φουντουκίδης Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών Τ.Ε.

ΧΗΜΕΙΑ Ι Ενότητα 3: Καταστάσεις της Ύλης

ΑΡΧΕΣ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Στατιστική Επιχειρήσεων Ι

Αρχές Τηλεπικοινωνιών

Transcript:

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα Φυσική Ενότητα # 9: Θερμότητα Μυροφόρα Πηλακούτα Τμήμα Μηχανικών Αυτοματισμού ΤΕ

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς. 2

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνών» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. 3

Θερμική Διαστολή Ενότητα # 9: Θερμότητα Μέρος Β 4

Θερμική Διαστολή (1) Η αύξηση της θερμοκρασίας προκαλεί αύξηση της μέσης ενέργειας των δομικών λίθων ενός σώματος με αποτέλεσμα την αύξηση του πλάτους των ταλαντώσεων των ατόμων/μορίων. Αυτό οδηγεί σε αύξηση της μέση απόσταση μεταξύ των ατόμων με αποτέλεσμα την αύξηση των διαστάσεων του σώματος 5

Θερμική Διαστολή (2) 6

Θερμική Διαστολή (3) Το τελικό μήκος L, σε σχέση με το αρχικό L ο και τη διαφορά της θερμοκρασίας Δθ, δίδεται προσεγγιστικά από τον τύπο L = L ο (1+αΔθ) όπου α: ο συντελεστής γραμμικής διαστολής (grad -1 ) Ο συντελεστής της γραμμικής διαστολής είναι γενικά θετικός αριθμός δηλαδή τα σώματα διαστέλλονται όσο αυξάνεται η θερμοκρασία τους. Η τιμή του συντελεστή της γραμμικής διαστολής, μεταβάλλεται με τη θερμοκρασία α~10-5 (grad -1 ), 7

Θερμικές Τάσεις

Θερμικές Τάσεις (1) 9

Θερμικές Τάσεις (2) 10

Θερμικές Τάσεις (3) 11

Επιφανειακή Κυβική Διαστολή Επιφανειακή διαστολή Αύξηση του εμβαδού μια πλάκας, όταν θερμανθεί S = So (1+βΔθ) όπου So, S είναι το αρχικό και το τελικό εμβαδό της επιφάνειας της πλάκας και β ο συντελεστής της επιφανειακής διαστολής. β=2α Κυβική διαστολή V = Vo (1+γΔθ) όπου Vo, V είναι ο αρχικός και ο τελικός όγκος του σώματος και γ ο συντελεστής της κυβικής διαστολής. γ=3α 12

Θερμική Διαστολή Ρευστών Τα υγρά και τα αέρια (ρευστά) διαστέλλονται σημαντικά όταν αυξηθεί η θερμοκρασία τους. Γενικά ο όγκος των ρευστών αυξάνεται γραμμικά με τη θερμοκρασία με εξαίρεση το νερό που θα το σχολιάσουμε στη συνέχεια. Στις περισσότερες περιπτώσεις η διαστολή των ρευστών είναι μεγαλύτερη από αυτήν των στερεών Δοχεία βενζίνης Υδραργυρικό θερμόμετρο 13

Εφαρμογές Θερμικής Διαστολής 14

Εφαρμογές Διμεταλλικά ελάσματα (διακόπτης, θερμοστάτης, γενικά αυτόματοι ρυθμιστές) Σύνδεσμοι (αρμοί) διαστολής σε κατασκευές Χρήση υλικών με περίπου ίδιους συντελεστές διαστολής 15

Μεταβολή πυκνότητας με τη θερμοκρασία (1) 16

Μεταβολή πυκνότητας με τη Η μεταβολή του όγκου με τη θερμοκρασία έχει ως αποτέλεσμα αντίστοιχη μεταβολή της πυκνότητας, θερμοκρασία (2) Ανωμαλία του νερού 17

Μεταβολή πυκνότητας με τη θερμοκρασία (3) Ανωμαλία του νερού: ελαχιστοποίηση του όγκου και μεγιστοποίηση της πυκνότητάς του στους 4 ο C Τα μόρια του νερού στην κρυσταλλική τους μορφή έχουν ανοικτή εξαγωνική διάταξη η οποία προκαλεί την διαστολή του νερού κατά την πήξη. Ετσι ο πάγος είναι λιγότερο πυκνός από το νερό και επιπλέει σε αυτό. 18

Μεταβολή πυκνότητας με τη Μεταβολή πυκνότητας με τη θερμοκρασία (4) θερμοκρασία Μείωση της θερμοκρασίας του νερού μέχρι τους 4 ο C προκαλεί αύξηση της πυκνότητας και του βάρους του. Τα πυκνότερα στρώματα νερού βυθίζονται, ενώ τα αραιότερα ανεβαίνουν προς τα πάνω προκαλώντας ανάμιξη των επιφανειακών στρωμάτων με τα βαθύτερα, εξισώνοντας έτσι τη θερμοκρασία στο σύνολο του υδάτινου όγκου. Το γεγονός αυτό εξασφαλίζει τη ζωή σε λίμνες, θάλασσες και ποτάμια που παγώνουν κατά τη διάρκεια των ψυχρών εποχών του έτους. 19

Βιβλιογραφία YOUNG H., University Physics, Addison-Wesley (Εκδόσεις Παπαζήση 1990). SERWAY, Physics For Scientists & Engineers, Saunders College Publishing (Ελληνική Έκδοση 1990). Haliday D Resnick R.,ΦΥΣΙΚΗ Ι &ΙΙ (Έκδοση Γ.Πνευματικού). Η.Ohanian: «Φυσική» A Τόμος Μηχανική : Κεφάλαιο 20 Paul G.Hewitt Οι έννοιες της Φυσικής Τόμος Ι (Παν.Εκδόσεις Κρήτης) 20

Τέλος Μέρος Β Ενότητα #9 21