562

^TERIMÓW

ctept^^£

₅rtd«va

r*4dnO«>^ma,n‘

I    '

$rtónłO c<J'eyołc miediy otarryyr;

_nia6w od odlcgłoic. między atomowej Zc A„₀,_tcrT

„« —* ~jpS.~-~~£ZZSZ2!?^

—— .............

_xcw/ro5tcmtempc««ur> s/

• _a k_r/vwa energii potencjalnej mc jest , om ,«o położeń" ^r6wnowag';_roslu temperatury od T_n do 7,. T_; ud symetrsc/na. więc atomy «■'    _txJ siebte. tj. odległość miedzy nimi rośna

^^Xi'rⁿKo/LTrrX'SX j^ *em bezpośrednią konsekwencją asymetn

(jys. • >-'/• -----    . ,    5

krzywej energii (wtcncia nej.^    _mjędzy atomami zwiększa się pochyleń,

.    . Zestawiającej enetgie ich oddziaływania w funkcji odległości w pobliżu

krzywej przedsia ja J temperatury 0 K i staje się ona coraz bardziej

•^JSLlSSn punktu odpowiadającego odległości równowagowej Dlate-symetryezna Zg c r _{wj i#|ni} odległość między atomami zc wzrostem

^^nic wolniej niż w materiałach ze słabymi wiązaniami (rys. 17.5,. rachowanie powoduje, że materiały z mocnym, wiązaniami między atomami mart małe wspólczynntk, rozszerzalność, cieplnej. Ze wzrostem energt, wiązań Z c temperatura topmema materiału, dlatego ma.enaly wysokotopi,we charak-teZują si< małymi wspólczynntkami rozszerzalność, ceplncj. Zależność między współczynnikiem rozszerzalność, cieplnej a icmperalurą lopntenta dla wybranych

metali podano na rys. 17.6.

Polimery termoutwardzalne ze względu na słabe wiązania wtórne między łańcuchami mają duże współczynniki rozszerzalności cieplnej. Natomiast współczynniki rozszerzalności cieplnej polimerów termoutwardzalnych z mocnym,

wiązaniami poprzecznymi są znacznie mniejsze.

Podczas przemiany alotropowej następuje skokowa zmiana wspólczynm a

rozszerzalności cieplnej.

PRZYKŁAD 17.3. Oblicz spowodowany rozszerzalność,4 cieplną przyrósł dtu-

dT^{U m}'^ed.^/laneg° P⁰⁴³** ^w"^oslu icmpcratury od 0 do 50°C. jeżel, w 0 C długość drutu wynosiła 100 m.

Rozwiązanie

AL =

RVS 17.6. Zależnoic między wjpófczynnibcm wybranych metali

fozizcrzalnoici cieplnej

a temperatur topnienia

Korzystając z równania (17.8) z,LAT

oraz przyjmując, żc w zakresie temperatur od 0 do 50°C współczynnik rozszerzalności cieplnej dla Cu jest stały i taki jak w temperaturze pokojowej (z tabl. 17.4 a, = 1.67-10"⁵ K"¹). otrzymujemy

AL = (1,67 KT^! K*¹)(100 m)(50 K) = 8.35 I0 ² m = 83.5 mm

17.5. Naprężenia cieplne

Naprężenia spowodowane zmianami temperatury są nazywane naprężeniami cieplnymi. Rozkład temperatury w ciele podczas jego nagrzewania lub chłodzenia zależy od wielkości i kształtu ciała oraz. jego przewodnictwa cieplnego i szybkości zmiany

563