အပူချဲ့ထွင်ခြင်း - ပြဿနာများနှင့် ဖြေရှင်းချက်များ

အပူချဲ့ထွင်ခြင်း - ပြဿနာများနှင့် ဖြေရှင်းချက်များ

ဧရိယာတိုးချဲ့ခြင်း

^{၁။ ၂၀ ဒီဂရီ} စင်တီဂရိတ် တွင် သံမဏိပြားတစ်ချပ်သည် အောက်ပါပုံတွင်ပြထားသည့်အတိုင်း အရွယ်အစားရှိသည်။ သံမဏိအတွက် linear expansion coefficient of 10 ^{-5 o} C ^{-1 ဖြစ်ပါက ၆၀ ဒီဂရီစင်တီ} ဂရိတ် တွင် ဧရိယာပြောင်းလဲမှုကား အဘယ်နည်း။

လူသိများသည် :

သံမဏိအရှည် = ၄၀ စင်တီမီတာ

သံမဏိအနံ = ၂၀ စင်တီမီတာ

သံမဏိ၏ ဧရိယာ (A _o ) ၏ အစအဦးသည် = (40)(20) = 800 cm ²

linear expansion coefficient (α) = 10 ^{-5 o} C ^-1

ဧရိယာချဲ့ထွင်မှုကိန်းဂဏန်း (β) = 2 x မျဉ်းဖြောင့်ချဲ့ထွင်မှုကိန်းဂဏန်း (2α) = 2 x 10 ^{-5 o} C ^-1

အပူချိန်ပြောင်းလဲမှု (ΔT) = ၈၀ ^o C – ၀ ^o C = ၈၀ ^o C

လိုချင်သည်- ၆၀ ^{ဒီဂရီစင်တီ} ဂရိတ် တွင် သံမဏိဧရိယာပြောင်းလဲမှု

ဖြေရှင်းချက်

ဧရိယာချဲ့ထွင်မှု၏ ညီမျှခြင်း-

ΔA = β A _o ΔT

ΔA = သံမဏိဧရိယာတိုးလာခြင်း၊ β = ဧရိယာချဲ့ထွင်မှုကိန်းဂဏန်း၊ A _o = ကနဦးဧရိယာ၊ ΔT = အပူချိန်ပြောင်းလဲမှု = နောက်ဆုံးအပူချိန် – ကနဦးအပူချိန်

သံမဏိဧရိယာ တိုးလာခြင်း -

ΔA = β A _o ΔT

ΔA = (2 x 10 ^-5 )(800)(40) = 0.64 စင်တီမီတာ

^{၂။ ၂၀ ဒီဂရီ} စင်တီဂရိတ် ရှိ သံပြားတစ်ပြားကို အောက်ပါပုံတွင် ပြထားသည်။ အပူချိန်ကို ၁၀၀ ^{ဒီဂရီစင်တီ} ဂရိတ်အထိ မြှင့်တင်ပြီး သံ၏ မျဉ်းဖြောင့်ချဲ့ထွင်မှုကိန်းဂဏန်းသည် 1.1 x 10 ^{-7 oC -1} ဖြစ်ပါက ၊ သံပြား၏ နောက်ဆုံးဧရိယာကား အဘယ်နည်း။

လူသိများသည် :

ပန်းကန်ပြားအရှည် = ၂ မီတာ

ပန်းကန်ပြားအကျယ် = ၂ မီတာ

သံ၏ ကနဦးဧရိယာ (A _o ) = (2)(2) = 4 m ²

သံ (α) အတွက် linear expansion coefficient of linear expansion = 1.1 x 10 ^{-7 o} C ^-1

သံအတွက် ဧရိယာချဲ့ထွင်မှုကိန်းဂဏန်း (β) = 2 x သံအတွက် မျဉ်းဖြောင့်ချဲ့ထွင်မှုကိန်းဂဏန်း (2α) = 2.2 x 10 ^{-7 o} C ^-1

အပူချိန်ပြောင်းလဲမှု (ΔT) = ၈၀ ^o C – ၀ ^o C = ၈၀ ^o C

လိုအပ်သည် - ၁၀၀ ^{ဒီဂရီ} စင်တီဂရိတ် ရှိ သံဧရိယာ

ဖြေရှင်းချက်

အရှည်တိုးလာခြင်း-

ΔA = β A _o ΔT

ΔA = (၂.၂ x ၁၀ ^-၇ )(၄)(၈၀) = ၇၀၄ x ၁၀ ^-၇ = ၀.၀၀၀၇၀၄ ^m၂

သံဧရိယာ:

သံဧရိယာ = ကနဦးဧရိယာ + ဧရိယာတိုးလာမှု

သံဧရိယာ = ၄ မီတာ ^၂ + ၀.၀၀၀၇၀၄ မီတာ ^၂

သံဧရိယာ = ၄,၀၀၀၇၀၄ မီတာ ^၂

^{၃။ 0 o} C တွင် α = 18.10 ^{-6 o} C ^-1 ၏ linear expansion coefficient ရှိသော ကြေးဝါပြားတစ်ခုသည် အောက်ပါပုံတွင်ပြထားသည့်အတိုင်း အရွယ်အစားရှိသည်။ ပြားကို 80 ^o C တွင် အပူပေးပါက ပြားဧရိယာတိုးလာမှုမှာ မည်မျှဖြစ်မည်နည်း။

လူသိများသည် :

ကြေးဝါ၏အရှည် = ၄၀ စင်တီမီတာ = ၀.၄ မီတာ

ကြေးဝါ၏ အနံ = ၂၀ စင်တီမီတာ = ၀.၂ မီတာ

ကြေးဝါ၏ ကနဦးဧရိယာ (Ao ₎ = (0.4)(0.2) = 0.08 ^m2

ကြေးဝါ (α) အတွက် မျဉ်းဖြောင့်ချဲ့ထွင်မှုကိန်း = 18 x 10 ^{-6 o} C ^-1

ကြေးဝါ (β) အတွက် ဧရိယာချဲ့ထွင်မှုကိန်းဂဏန်း = 2 x မျဉ်းဖြောင့်ချဲ့ထွင်မှုကိန်းဂဏန်း (2α) = 36 x 10 ^{-6 o} C ^-1

အပူချိန်ပြောင်းလဲမှု (ΔT) = ၈၀ ^o C – ၀ ^o C = ၈၀ ^o C

လိုချင်သည်- ၈၀ ^{ဒီဂရီစင်တီ} ဂရိတ် တွင် ကြေးဝါဧရိယာတိုးလာခြင်း

ဖြေရှင်းချက်

ကြေးဝါအတွက် ဧရိယာတိုးလာခြင်း

ΔA = β A _o ΔT

ΔA = (36 x 10 ^{-6 )} (0.08)(80) = 230.4 x 10 ^-6 = 2.304 x 10 ^-4 m2

ထုထည်ချဲ့ထွင်ခြင်း။

၄။ ရေ ၄ လီတာဆံ့ ဖန်ဘူးတစ်ဘူးကို ရေဖြည့်ပြီး အပူချိန် ၂၀ ^{ဒီဂရီစင်တီ} ဂရိတ်အထိ အပူပေးပါ။ ရေအချို့ ဖိတ်ကျသွားသည်။ ဖန်အတွက် မျဉ်းဖြောင့်ချဲ့ထွင်မှုကိန်း = ၉ x ၁၀ ^{-၆ ဒီဂရီစင်တီ} ဂရိတ် ^-၁ ။ ရေအတွက် ထုထည်ချဲ့ထွင်မှုကိန်း = ၂.၁ x ၁၀ ^{-၄ ဒီဂရီစင်တီ} ဂရိတ် ^-၁ ။ ဖိတ်ကျသောရေပမာဏကို ဆုံးဖြတ်ပါ။

လူသိများသည် :

ဓာတ်ငွေ့နှင့် ရေ၏ ကနဦး ပမာဏ (V4O ₎ = ၄ လီတာ

ဖန်ခွက်နှင့်ရေ၏ အပူချိန်တိုးလာမှု (ΔT) = 20 ^o C

ဖန်အတွက် linear expansion coefficient (α) = 9 x 10 ^{-6 o} C ^-1

ဖန်အတွက် ထုထည်ချဲ့ထွင်မှုကိန်း (γ) = 3α = 3 (9 x 10 ^{-6 o} C ^-1 ) = 27 x 10 ^{-6 o} C ^-1

ရေအတွက် ထုထည်ချဲ့ထွင်မှုကိန်း (γ) = 2.1 x 10 ^{-4 o} C ^-1

လိုအပ်သည်- ဖိတ်ကျနေသောရေပမာဏ

ဖြေရှင်းချက်

ထုထည်ချဲ့ထွင်မှု၏ ညီမျှခြင်း-

V = V0 ₊ γ _V0 ΔT

V – Vo ₌ γ _Vo ΔT

ΔV = γ V _o ΔT

V = နောက်ဆုံး ထုထည် ၊ Vo ₌ ကနဦး ထုထည် ၊ ΔV = ထုထည် ပြောင်းလဲမှု ၊ γ = ထု ထည် ချဲ့ထွင်မှု ကိန်းဂဏန်း ၊ ΔT = အပူချိန် ပြောင်းလဲမှု။

ဖန်ခွက်ကွန်တိန်နာ၏ ပမာဏပြောင်းလဲမှု-

ΔV = γ V _o ΔT = (၂၇ x ၁၀ ^-၆ )(၄)(၂၀) = ၂၁၆၀ x ၁၀ ^-၆ = ၂.၁၆၀ x ၁၀ ^-၃ = ၀.၀၀၂၁၆၀ လီတာ

ရေပမာဏပြောင်းလဲမှု-

ΔV = γ V _o ΔT = (2.1 x 10 ^-4 )(4)(20) = 168 x 10 ^-4 = 0.0168 လီတာ

ရေပမာဏပြောင်းလဲမှုသည် ဖန်ဘူးထက် ပိုမိုများပြားသောကြောင့် ရေအချို့ ဖိတ်ကျသည်။

ဖိတ်ကျသောရေပမာဏ:

၀.၀၁၆၈ လီတာ – ၀.၀၀၂၁၆၀ လီတာ = ၀.၀၁၄၆၄ လီတာ = ၀.၀၁၅ လီတာ

၅။ အက်စီတုန်းဖြင့်ဖြည့်ထားသော ၆ လီတာဆံ့ သံမဏိကွန်တိန်နာ (linear expansion coefficient = 10 ^{-5 o} C ^{-1 ) (volume of expansion = 1.5 x 10 -3 o} C ^{-1 )။ ကွန်တိန်နာနှင့် အက်စီတုန်းကို 0 o} C မှ 40 ^o C အထိ အပူပေးပါက ဖိတ်ကျသွားသော အက်စီတုန်းပမာဏ မည်မျှရှိသနည်း။

လူသိများသည် :

ကွန်တိန်နာ၏ ကနဦး ပမာဏနှင့် အက်စီတုန်း (V6O ₎ = ၆ လီတာ

ကွန်တိန်နာနှင့် အက်စီတုန်း၏ အပူချိန်ပြောင်းလဲမှု (ΔT) = ၄၀ ^o C

သံမဏိအတွက် linear expansion coefficient (α) = 10 ^{-5 o} C ^-1

သံမဏိအတွက် ထုထည်ချဲ့ထွင်မှုကိန်းဂဏန်း (γ) = 3α = 3 (10 ^{-5 o} C ^-1 ) = 3 x 10 ^{-5 o} C ^-1

အက်စီတုန်းအတွက် ထုထည်ချဲ့ထွင်မှုကိန်း (γ) = 1.5 x 10 ^{-3 o} C ^-1

လိုအပ်သည်- ဖိတ်ကျနေသော အက်စီတုန်းပမာဏ

ဖြေရှင်းချက်

ထုထည်ချဲ့ထွင်မှု၏ ညီမျှခြင်း-

ΔV = γ V _o ΔT

ΔV = ထုထည်ပြောင်းလဲမှု ၊ γ = ထုထည်ချဲ့ထွင်မှုကိန်းဂဏန်း ၊ Vo ₌ ကနဦး ထုထည် ၊ ΔT = အပူချိန်ပြောင်းလဲမှု ။

သံမဏိကွန်တိန်နာ၏ ပမာဏပြောင်းလဲမှု-

ΔV = γ V _o ΔT = (3 x 10 ^-5 )(6)(40) = 720 x 10 ^-5 = 0.00720 လီတာ

acetone ပမာဏပြောင်းလဲမှု:

ΔV = γ V _o ΔT = (1.5 x 10 ^-3 )(6)(40) = 360 x 10 ^-3 = 0.360 လီတာ

အက်စီတုန်း ရဲ့ ပမာဏပြောင်းလဲမှု ဟာ သံမဏိ ကွန်တိန်နာ ထက် ပိုကြီးတဲ့အတွက် အက်စီတုန်း ဆေးပြားတချို့ ပါပါတယ်။

အက်စီတုန်း ဖိတ်ကျသော ပမာဏ-

၀.၀၁၆၈ လီတာ – ၀.၀၀၂၁၆၀ လီတာ = ၀.၀၁၄၆၄ လီတာ = ၀.၀၁၅ လီတာ

1. အပူချဲ့ထွင်ခြင်းဆိုတာ ဘာလဲ။
   • အဖြေ: အပူချဲ့ထွင်ခြင်းဆိုသည်မှာ အရာဝတ္ထု၏ အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုကို တုံ့ပြန်သည့်အနေဖြင့် ၎င်း၏ ထုထည်ပြောင်းလဲသွားသည့် ባህሪကို ရည်ညွှန်းသည်။
2. အပူချဲ့ထွင်မှုက အရာဝတ္ထုတစ်ခုရဲ့ သိပ်သည်းဆကို ဘယ်လိုအကျိုးသက်ရောက်သလဲ။
   • အဖြေ: အရာဝတ္ထုတစ်ခုသည် အပူချဲ့ထွင်ခြင်း ဖြစ်ပေါ်လာသည်နှင့်အမျှ ၎င်း၏ ထုထည် တိုးလာပြီး ၎င်း၏ အလေးချိန်သည် တသမတ်တည်းရှိနေမည်ဟု ယူဆပါက ၎င်း၏ သိပ်သည်းဆကို လျော့ကျစေသည်။
3. တံတားအပိုင်းများနှင့် ရထားလမ်းများကြားတွင် အဘယ်ကြောင့် ကွာဟချက်များ ရှိနေရသနည်း။
   • အဖြေ: ဤအပေါက်များကို ချဲ့ထွင်အဆစ်များဟု မကြာခဏခေါ်လေ့ရှိပြီး အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုကြောင့် ပစ္စည်း၏ ချဲ့ထွင်မှုနှင့် ကျုံ့မှုကို လိုက်လျောညီထွေဖြစ်စေရန်၊ ပုံပျက်ခြင်း သို့မဟုတ် ပျက်စီးမှုဖြစ်နိုင်ခြေကို ကာကွယ်ရန် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသည်။
4. linear၊ volumetric နဲ့ area expansion တို့ရဲ့ ကွာခြားချက်က ဘာလဲ။
   • အဖြေ: မျဉ်းဖြောင့်ချဲ့ထွင်မှုဆိုသည်မှာ တစ်ဖက်မြင်ပြောင်းလဲမှု (တုတ်တစ်ချောင်း၏အရှည်ကဲ့သို့) ကို ရည်ညွှန်းသည်။ ဧရိယာချဲ့ထွင်မှုသည် နှစ်ဖက်မြင်ပြောင်းလဲမှု (စာရွက်တစ်ရွက်၏ မျက်နှာပြင်ဧရိယာကဲ့သို့) ကို ရည်ညွှန်းသည်။ ထုထည်ချဲ့ထွင်မှုသည် ရှုထောင့်သုံးခုလုံး၏ ပြောင်းလဲမှု (အရည်၏ ထုထည်ကဲ့သို့) နှင့် သက်ဆိုင်သည်။
5. linear expansion coefficient ကို ဘယ်လိုဆုံးဖြတ်သလဲ။
   • အဖြေ: ၎င်းကို ဖိအားတည်ငြိမ်မှုတွင် အပူချိန် တစ်ဒီဂရီပြောင်းလဲမှုတိုင်းတွင် အလျားပြောင်းလဲမှု၏ အပိုင်းအစပြောင်းလဲမှုအဖြစ် သတ်မှတ်သည်။ အရာဝတ္ထုတစ်ခုအတွက် အပူချိန်ပြောင်းလဲမှု (∆T) ကြောင့် အလျားပြောင်းလဲမှု (∆L) ကို အောက်ပါအတိုင်း ပေးထားသည်။ ∆L=αL₀​∆Tအဘယ်မှာရှိသနည်း L₀​ သည် မူလအရှည်ဖြစ်ပြီး $\alpha$ သည် linear expansion ၏ coefficient ဖြစ်သည်။
6. အပူပေးတဲ့အခါ ဒါမှမဟုတ် အအေးခံတဲ့အခါ bimetallic strips တွေ ဘာကြောင့် ကွေးညွှတ်သွားတာလဲ။
   • အဖြေ: နှစ်ထပ်သတ္တုပြားတစ်ခုတွင် မတူညီသောသတ္တုနှစ်ခုကို ပေါင်းစပ်ထားသည်။ သတ္တုတစ်ခုစီတွင် ၎င်း၏ကိုယ်ပိုင် အပူချဲ့ထွင်မှုကိန်းရှိသောကြောင့် အပူချိန်ပြောင်းလဲသောအခါ မတူညီသောနှုန်းထားများဖြင့် ချဲ့ထွင်ခြင်း သို့မဟုတ် ကျုံ့ခြင်းတို့ကို ပြုလုပ်ကြသည်။ ဤကွဲပြားသော ချဲ့ထွင်မှုသည် ပြားကို ကွေးစေသည်။
7. အပူကျယ်ပြန့်လာခြင်းဖြစ်စဉ်သည် ပင်လယ်ရေမျက်နှာပြင် မြင့်တက်လာခြင်းနှင့် မည်သို့ဆက်စပ်သနည်း။
   • အဖြေ: ပင်လယ်ရေမျက်နှာပြင် မြင့်တက်လာခြင်း၏ တစ်စိတ်တစ်ပိုင်းကို ပင်လယ်ရေ၏ အပူဖောင်းကြွမှုကြောင့်ဟု ဆိုနိုင်သည်။ ကမ္ဘာမြေ၏ အပူချိန် မြင့်တက်လာသည်နှင့်အမျှ သမုဒ္ဒရာများ ပူနွေးလာပြီး ရေဖောင်းကြွလာကာ ပင်လယ်ရေမျက်နှာပြင် မြင့်တက်လာစေသည်။
8. “ရေ၏ ပုံမှန်မဟုတ်သော ကျယ်ပြန့်မှု” တွင် ဘာဖြစ်သနည်း။
   • အဖြေ: အရာဝတ္ထုအများစုနှင့်မတူဘဲ ရေသည် ၄°C မှ ၀°C အထိ အေးသွားသည်နှင့်အမျှ ပြန့်ကားလာပြီး အေးခဲသွားသောအခါတွင် ကျုံ့သွားသည်။ ဤပုံမှန်မဟုတ်သောအချက်မှာ ရေသည် ၄°C တွင် အမြင့်ဆုံးသိပ်သည်းဆရှိသည်။ ထို့ကြောင့် ရေခဲ (အရည်ရေထက် သိပ်သည်းဆနည်းသည်) သည် ရေပေါ်တွင် ပေါလောမျောနေရခြင်း ဖြစ်သည်။
9. အင်ဂျင်နီယာနှင့် ဆောက်လုပ်ရေးတွင် အပူချိန်ချဲ့ထွင်ခြင်းသည် အဘယ်ကြောင့် အရေးကြီးသနည်း။
   • အဖြေ: အပူချိန်ပြောင်းလဲလာသည်နှင့်အမျှ ပစ္စည်းများ ကျယ်ပြန့်လာခြင်း သို့မဟုတ် ကျုံ့လာခြင်း။ အပူကျယ်ပြန့်မှုကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားခြင်းမရှိဘဲ၊ အဆောက်အအုံများသည် မလိုအပ်သော ဖိစီးမှု၊ ပုံပျက်ခြင်း သို့မဟုတ် ပျက်ကွက်မှုများကို ကြုံတွေ့ရနိုင်သည်။ အင်ဂျင်နီယာများနှင့် ဗိသုကာပညာရှင်များသည် ဤပြောင်းလဲမှုများကို ဘေးကင်းစွာကိုင်တွယ်ရန် ဒီဇိုင်းအင်္ဂါရပ်များကို ထည့်သွင်းထားသည်။
10. အပူချဲ့ထွင်မှုကို ပြောင်းပြန်လှန်နိုင်ပါသလား။

• အဖြေ: ဟုတ်ကဲ့၊ ပုံမှန်အားဖြင့် ပစ္စည်းတစ်ခုကို အအေးခံလိုက်တဲ့အခါ အပူကျုံ့ခြင်း ဖြစ်ပေါ်လာပြီး အဲဒါက အပူချဲ့ထွင်မှုနဲ့ ဆန့်ကျင်ဘက် ဖြစ်ပါတယ်။ ဒီကျုံ့ခြင်းရဲ့ အတိုင်းအတာနဲ့ သဘောသဘာဝဟာ ပစ္စည်းနဲ့ အခြေအနေတွေပေါ် မူတည်ပါတယ်။