Referat dilatarea corpurilor si aplicatiile acesteia ( va rogg multt urgent ‼️) va dau 40 puncte
Răspunsuri la întrebare
Dilatarea termică este fenomenul fizic prin care dimensiunile (volumul, suprafața, lungimea) unui corp cresc în urma variației temperaturii. Fenomenul opus se numește contracție termică. Pentru majoritatea substanțelor creșterea temperaturii duce la creșterea dimensiunilor, dar există și excepții.
În funcție de starea de agregare a corpului, dilatarea se manifestă diferit. Astfel, un corp solid își mărește toate dimensiunile liniare în același raport, un lichid își mărește volumul (forma sa depinde de vasul care îl conține), iar un gaz își mărește fie presiunea, fie volumul, fie amândouă, în funcție de incinta în care se află. Modificarea valorii volumului produce modificarea valorii densității și în cazul amestecurilor a valorilor concentrațiilor raportate la volum ale componenților: concentrația molară și masică.
1. Termometre de sticlă cu lichid
Funcționarea lor se bazează pe variația cu temperatura a lungimii unei coloane de lichid închis într-un tub capilar, ca efect al dilatării lichidului.
Corpurile termometrice uzuale pentru aceste tipuri de termometre sunt: mercurul, alcoolul etilic, toluenul, pentanul, eterul de petrol, etc. Global, aceste termometre pot măsura temperaturi cuprinse între -190 °C și +700 °C. Intervalul de temperatură pe care îl poate măsura un anumit termometru depinde însă de corpul termometric folosit.
Mercurul este cel mai răspândit corp termometric folosit la termometrele de sticlă cu lichid.
Avantajele mercurului:
- este ușor de obținut în formă chimic pură
- nu udă sticla
- rămâne în stare lichidă într-un interval larg de temperatură (între -38,86 °C și +356,7 °C), la presiune atmosferică normală
- are un coeficient de dilatare termică ce variază foarte puțin în funcție de temperatură, scara termometrului rămânând aproape liniară până la +200 °C
- are o căldură specifică relativ mică, conferind astfel inerție mică termometrelor cu mercur.
Dezavantajele mercurului:
- are inerție termică mare, care îl face inadecvat pentru măsurători ale temperaturii în regim variabil;
- este toxic și are potențial de contaminare a mediului, în caz de spargere a termometrului. Unele țări din UE au interzis prin lege folosirea termometrelor de sticlă cu mercur pentru uz medical.
Termometrele cu lichid se folosesc în diverse domenii: în industrie, în laboratoare, în medicină etc. Forma și aspectul lor diferă în funcție de destinația de utilizare, dar toate prezintă anumite elemente constructive comune:
- Rezervorul cu lichid, de formă cilindrică sau sferică, ce conține lichidul termometric (mercur, toluen, alcool etilic sau alt corp termometric);
- Tubul capilar, aflat în continuarea rezervorului și confecționat din aceeași sticlă ca și acesta;
- Scala gradată, confecționată din sticlă mată și fixată în dreptul capilarului;
Învelișul de sticlă ce protejează atât capilarul, cât și scala.
Precizia unui termometru este cea mai mică variație de temperatură pe care o poate măsura termometrul. În cazul termometrelor cu lichid, în funcție de construcție, precizia de măsurare variază între 0,01 °C și 1 °C.
2. Vasul de expansiune
Element de siguranță de care depinde buna funcționare a instalațiilor termice, vasul de expansiune are rolul de a proteja circuitele de încălzire închise în fața presiunii suplimentare pe care o generează sursa termică. Rezervorul este construit din metal și este format din două camere, despărțite de o diafragmă, dintre care una singură este presurizată cu aer. Rolul acestei componente din sistemul de încălzire este acela de a compensa dilatarea apei și de a asigura spațiul necesar pentru a nu se produce pierderi de apă, iar instalația să nu cedeze.
3. Îmbinarea de dilatare
Este un dispozitiv, utilizat în tehnologia suprastructurii feroviare, montat pe ambele șine ale unei căi pentru a compensa variațiile de lungime ale acesteia cauzate de creșterea sau scăderea temperaturii mediului ambiant pentru a evita deformările sau nealinierile șinele dăunătoare siguranței mișcării trenului.
Odată cu apariția sudării, a fost necesar să se studieze un dispozitiv capabil să permită lungimea șinelor să alunece la capătul fiecărei secțiuni lungi; acest dispozitiv este constituit dintr-un scaun din oțel care permite extinderea părții de capăt a șinei direcționând-o spre exteriorul căii. Capul șinelor din secțiunea următoare este conic progresiv, astfel încât să se termine cu o lamă de cuțit.
4. Rosturi de dilatare în construcții
Ideea principală este de a realiza o segmentare a șapelor cu dimensiuni mari pentru a evita acumularea de presiune în materialul turnat și apariția în timp scurt a fisurilor.
Având această secționare controlată a tronsoanelor din beton turnat continuu, acestea vor prelua individual mișcarea solului sau contracțiile ori decontracțiile datorate temperaturilor mediului, fără să pună presiune pe întreaga suprafață.
