Хэрэв та цахилгааны кабелийг анхааралтай ажиглавал тэдгээр нь суларснаас болж доошоо муруйж байгааг анзаарах болно. Цахилгааны кабелийг яагаад зүгээр л чангалахын оронд санаатайгаар сулруулдаг вэ? Зүүн Нуса Тэнгарагийн Флорес, Лембата дахь ихэнх дээврийг цайр (Zn)-аар хийдэг. Өдрийн цагаар эсвэл шөнийн цагаар цайрын дээвэр чимээ гаргадаг. Цайр яагаад чимээ гаргадаг вэ? Хэрэв та Жава арал дээр амьдардаг бол төмөр замын замыг ажигласан байж магадгүй юм. Төмөр замын холболтод зай завсар байдаг. Төмөр замын холболтод эдгээр зай завсар ямар үүрэг гүйцэтгэдэг вэ? Тэлэлтийн сэдэвтэй холбоотой олон зүйлийн талаар бодож, асууж болно.
Уртын тэлэлт
Ихэнх хатуу биетүүд температур өөрчлөгдөхөд шугаман тэлэлтэд ордог. Энэ нь уртын өсөлт эсвэл бууралтыг хэлнэ. Ерөнхийдөө объектын урт нь температур нэмэгдэхийн хэрээр нэмэгдэж, температур буурах тусам буурдаг. Шугаман тэлэлт нь зөвхөн нимгэн утас гэх мэт объектуудад л тохиолддог гэж та бодож магадгүй юм. Жишээлбэл, замын хажууд нарны гэрэлд ил гарсан машиныг авч үзье. Машин хэт халахад металл хавтан зузаарах эсвэл хажуугийн урт нь нэмэгдэж болно. Цайрын дээвэр нь мөн шугаман тэлэлтийг мэдэрч болно. Энэ тохиолдолд цайр хэт халахад цайрын ирмэгүүд тэлж, цайр нь мөн зузаарч болно. Үүнтэй ижил зүйл төмөр зам, төмөр эсвэл ган гүүрэнд тохиолддог.
Ихэнх хатуу биетүүд температур өөрчлөгдөхөд тэлэх эсвэл агших тул температурын өөрчлөлт нь хатуу биетийн тэлэлтэд хэрхэн нөлөөлдөгийг бид ойлгох хэрэгтэй. Энэ нь тоног төхөөрөмж, барилга байгууламж, тээврийн хэрэгсэл гэх мэтийг зохион бүтээхэд маш их тустай. Жишээлбэл, төмөр замын зам дээрх завсар зай. Төмөр замын зам нь гангаар хийгдсэн. Инженерүүд төмөр зам бүрийн хоорондох завсар зайны өргөнийг тооцоолсон. Халуун өдөр төмөр зам хэдэн сантиметрээр тэлнэ. Галт тэрэг тэдний дээгүүр өнгөрөхөд төмөр замын температур мөн нэмэгдэж, төмөр зам хэдэн сантиметрээр тэлнэ. Хүйтэн шөнө төмөр зам хэдэн сантиметрээр агшдаг. Шинжилгээнд үндэслэн инженерүүд төмөр замын завсар зайн хоорондох зайг тооцоолдог бөгөөд ингэснээр төмөр замын температур нэмэгдэхэд төмөр замууд бие биедээ хүрч, нугарахгүй.
Температурын өөрчлөлт ба шугаман тэлэлтийн хэмжээний хоорондын хамаарлыг илэрхийлсэн томъёог гаргахад бидэнд туслахын тулд баруун талын зурагт үзүүлсэн шиг тэлэлт явагдаж буй хатуу биетийг авч үзье. Тайлбар: To = анхны температур, T = эцсийн температур, Lo = анхны урт, L = тэлэлтийн дараах урт, дельта L = уртын өөрчлөлт, дельта T = температурын өөрчлөлт.
Объектын температур = T o (объект хүйтэн хэвээрээ) үед объектын урт = L o байна . Объектын температур = T (объектын температур нэмэгдэх) үед объектын урт = L байна. Ажиглалт болон туршилтын үр дүнд үндэслэн объектын уртын өөрчлөлт нь температурын өөрчлөлттэй пропорциональ байна. Хэрэв температур нэмэгдвэл объектын урт нэмэгдэнэ. Үүний эсрэгээр, температур буурахад объектын урт буурна. Объектын уртын өөрчлөлт нь объектын анхны урттай (L o ) пропорциональ байна. Хэрэв температурын өөрчлөлтийн хэмжээ ижил байвал жишээлбэл, 10 метр урттай объектын урт нь ердөө 5 метр урттай объекттой харьцуулахад 2 дахин нэмэгдэнэ. Тиймээс объект урт байх тусам объектын тэлэлт их байна.
Объектын уртын өөрчлөлт (L дельта) нь температурын өөрчлөлттэй (T дельта) пропорциональ байна:
Объектын уртын өөрчлөлт (дельта L) нь объектын анхны урттай (L) пропорциональ байна.o):
Объект бүрийн уртын өөрчлөлт өөр өөр байдаг. Хэдийгээр том ч гэсэн температурын өөрчлөлт Үүнтэй адилаар төмрийн тэлэлт нь шилний тэлэлттэй адил биш юм. Бусад объектуудын хувьд ч мөн адил. Тиймээс шугаман тэлэлт нь объект бүрийн шугаман тэлэлтийн коэффициентоос хамаарна. Объект бүрийн шугаман тэлэлтийн коэффициентийг туршилтаар олж авдаг. Шугаман тэлэлтийн коэффициент их байх тусам уртын өсөлт их байна. Шугаман тэлэлтийн коэффициент бага байх тусам уртын өсөлт бага байна. Объектын уртын өөрчлөлт нь шугаман тэлэлтийн коэффициенттэй пропорциональ байна гэж хэлж болно.
Дээрх гурван харьцуулалтыг дараах тэгшитгэлээр илэрхийлнэ:
Тэлэлт эсвэл агшилтын дараах объектын нийт уртыг объектын анхны уртыг (L) нэмж гаргаж авч болно.o) болон объектын уртын өөрчлөлт (L дельта).
Температур өөрчлөгдөхөд (TT)o) нь сөрөг байвал уртын өөрчлөлт (LL)o) нь мөн сөрөг утгатай байна. Энэ тохиолдолд объектын урт багасна. Үүний эсрэгээр, хэрэв температур өөрчлөгдвөл (TT)o) нь эерэг байвал уртын өөрчлөлт (LL)o) нь мөн эерэг утгатай. Энэ тохиолдолд объект уртаараа нэмэгдэнэ.
Дараах нь 20 ° C температурт хатуу бодисын шугаман тэлэлтийн коэффициент юм. Шингэн ба хий нь хэлбэрээ өөрчилж, шугаман тэлэлтийг мэдрэхээс сэргийлдэг. Хатуу бодисын шугаман тэлэлтийн коэффициент нь мөн температураас хамаарна. Өөр өөр температурт хатуу бодисын шугаман тэлэлтийн коэффициент бас өөр өөр байдаг. Хэрэв температурын зөрүү хэт их биш бол шугаман тэлэлтийн коэффициентийн зөрүү хэт их биш тул үүнийг үл тоомсорлож болно.
Эзлэхүүний өргөтгөл
Уртын тэлэлтийг зөвхөн хатуу биетүүд мэдэрдэг бол эзэлхүүний тэлэлтийг хатуу, шингэн эсвэл хий гэх мэт бүх биетүүд мэдэрдэг. Эзэлхүүний тэлэлтийн тэгшитгэл нь уртын тэлэлтийн тэгшитгэлтэй төстэй.
Дээрх эзлэхүүний тэлэлтийн тэгшитгэл нь объектын (хатуу, шингэн эсвэл хий эсэхээс үл хамааран) эзлэхүүний өөрчлөлт нь объектын анхны эзэлхүүнээс бага байх үед л хүчинтэй байна. Хэрэв объектын эзлэхүүний өөрчлөлт нь объектын анхны эзэлхүүнээс их байвал эзлэхүүний тэлэлтийн тэгшитгэл нь үнэн зөв үр дүнг өгөхгүй. Ихэвчлэн хатуу объектуудад тохиолдож буй эзлэхүүний өөрчлөлт тийм ч их биш байдаг. Үүний эсрэгээр шингэн ба хийн эзлэхүүний коэффициентийн утга нэлээд том байдаг. Хийн эзлэхүүний коэффициент нь температурын өөрчлөлттэй хамт амархан өөрчлөгддөг. Тиймээс дээрх томъёог зөвхөн хатуу объектын тэлэлтэд ашигладаг. Хийн эзлэхүүний өөрчлөлтийг тодорхойлох томъёог 11-р ангийн хийн кинетик онолын сэдвээр судлах болно.
