АНУ-ын эрдэмтдийн хийсэн судалгаагаар халах үед агших хандлагатай материал нь бусад ямар ч бодист ажиглагддаггүй тусгай төрлийн атомын чичиргээнээрээ ялгагдана.

Ихэвчлэн дулаан нь бодисыг тэлэх шалтгаан болдог. Гэхдээ халах үед агших хандлагатай эсвэл шинжлэх ухааны ертөнцөд дулааны тэлэлтийн сөрөг коэффициенттэй тодорхой талст бодисууд байдаг. Ийм материалууд нь маш чухал практик ач холбогдолтой байдаг: жишээлбэл, шүдний ломбо үйлдвэрлэхэд зориулсан орчин үеийн уламжлалт материалууд, телескопын толь болон температурын өргөн хүрээнд тогтмол хэмжээтэй байх шаардлагатай бусад объектуудтай хослуулж болно. Ийм бодисын сайн жишээ бол цирконий вольдль болд (ZrW 2 O 8) бөгөөд Келвин градус тутамд 0.001%-ийн шахалтыг олон мянган градусын хооронд харуулдаг. Цирконы гянтболдын геометрийн загвараас үзэхэд бодисын талст бүтэц үүссэн тетраэдр ба октаэдр нь хатуу хэвээр байгаа боловч халах үед тэнхлэгээ тойрон эргэлдэж чаддаг бөгөөд энэ нь түүний дотор нугалаа үүссэнээс материалын эзэлхүүнийг бууруулдаг. бүтэц. Эдгээр талст бүтэц нь чичиргээний хатуу горим гэж нэрлэгддэг.

Калифорнийн Технологийн хүрээлэнгийн (АНУ) эрдэмтэд дулааны тэлэлтийн сөрөг коэффициент бүхий бодисын ангийн төлөөлөгчдийн нэгэнд болор торны урьд өмнө ажиглагдаагүй чичиргээг илрүүлжээ. Хэрэв бид эдгээр хэлбэлзлийг механикийн үүднээс төсөөлвөл хэлбэлзлийн параметрүүдийг тодорхойлдог "атомын пүрш" -ийн хөшүүн чанар нь сонгодог хувилбараас ялгаатай нь "хавар" сунах үед нэмэгддэг. атомын хэлбэлзэл, энэ "үр дүнтэй хөшүүн чанар" тогтмол хэвээр байна. Ажлын дэлгэрэнгүй үр дүнг сэтгүүлд нийтлэв Физик тойм захидал.

Эрдэмтдийн үзэж байгаагаар хатуу чичиргээний горимыг загварчлахдаа бие даасан объектын хөдөлгөөнийг удирддаг хүчийг ихэвчлэн тооцдоггүй. Ийм талстуудад цогцолбор доторх хүчийг тооцоолоход маш хэцүү байдаг тул энэ нь тохиолддог. Цирконы гянт болорын ижил элементэд болор дотор үе үе давтагддаг нэгж эс нь 44 атомыг агуулдаг. Гэвч саяхан эрдэмтэд скандийн трифторидын нэгдэл (ScF 3) нь 10-аас 1100 градусын Кельвин температурт цирконий гянтболдтой харьцуулж болохуйц шинж чанартай болохыг олж мэдсэн. Энэ бодисын нэг талст эсэд ердөө 4 атом байдаг бөгөөд тэдгээрийн харилцан үйлчлэлийг шинжлэхэд илүү хялбар байдаг.

Сканди трифторидын нэгж эсийн доторх хүчийг үнэлэхийн тулд судлаачид нейтрон тархалтыг ашиглан болор торны чичиргээний спектрийг үнэлэв. Ялангуяа тэд торны доторх янз бүрийн чичиргээний резонансын давтамжийг сонирхож байв. Хэмжилтийг 7-аас 750 градусын Кельвин хооронд хийсэн. Хүлээгдэж буйгаар ихэнх чичиргээний горимууд температурын өөрчлөлттэй холбоотойгоор резонансын давтамжаа бараг өөрчлөөгүй. Гэсэн хэдий ч нэг горим нь температур нэмэгдэхийн хэрээр хөшүүн чанар нь нэмэгдэж байгаа мэт резонансын давтамжийг өндөр давтамжийн муж руу шилжүүлсэн.

Тодорхойлсон үзэгдлийг тооцоолсны дараа эрдэмтэд ихэнх чичиргээний горимд потенциал энерги нь атомуудын хоорондох зайны квадраттай пропорциональ хэмжээгээр нэмэгддэг болохыг олж мэдэв. Гэхдээ бие даасан горимуудын хувьд зайны дөрөв дэх хүчнээс хамааралтай байдаг. Энэ таамаглал нь нейтрон сарних явцад илэрсэн туршилтын баримтуудаар бүрэн батлагдсан.

Олдсон дөрөв дэх зэрэглэлийн чичиргээ нь болор физикийн асар том, судлагдаагүй салбарыг төлөөлдөг, учир нь чичиргээний өндөр горимууд нь бусад бодисын шинж чанарт тодорхой үүрэг гүйцэтгэдэг, жишээлбэл. Энэ чиглэлийн судалгаа нь шинэ дулааны шинж чанартай материалыг бий болгоход хүргэж болзошгүй юм. Түүгээр ч зогсохгүй эрдэмтдийн үзэж байгаагаар тэдний нээлт нь халах үед агшдаг бодисын зан үйлийн талаархи одоо байгаа онолыг өөрчлөх шаардлагатай болж магадгүй юм.

Мэдээллийн физикийн бүх ангиллыг тэтгэлэг, олимпиад, уралдаан, тэтгэлэгээр хийдэг гэдгийг та мэдэх үү ... төхөөрөмж, шинжлэх ухаан, техникийн бүтээн байгуулалт, физикчдийн бага хурал, семинар, сургууль, форумын програм хангамжийн бүтээгдэхүүнүүд манай сэтгүүлийн мэдээг хошигнож байна. НАСА-гийн РЕОЛОГИ АСТРОФИЗИК ТУРШИЛТ НАНОТЕХНОЛОГИЙН НЭЭЛТ ЛАЗЕР ТЕХНОЛОГИ МАГНЕТИЗМ КВАНТ СИСТЕМИЙН СУПЕР ДАМЖУУЛАХ чадвар ФУЛлерЕН БА НАНОТОБИК ЭКОЛОГИ РОБОТИК ГЕОФИЗИК БИОФИЗИК БИОФИЗИК Y PHYSICS ELEMENTARY PARTICLES SPINTRONICS Харьцангуй энгийн талст бүтэцтэй нунтаг бодисын сөрөг дулааны тэлэлт Ихэнх материалууд халах үед өргөсдөг боловч өөр өөр үйлдэл хийдэг хэд хэдэн өвөрмөц бодисууд байдаг. Калтекийн инженерүүд эдгээр сонирхолтой материалуудын нэг болох скандийн трифторид (ScF3) халах үед хэрхэн багасдагийг анх удаа олж мэдэв. Энэхүү нээлт нь бүх төрлийн бодисын зан үйлийн талаар илүү гүнзгий ойлголттой болохоос гадна өвөрмөц шинж чанартай шинэ материалыг бий болгох боломжийг олгоно. Халах үед өргөсдөггүй материалууд нь зөвхөн шинжлэх ухааны сонирхол биш юм. Эдгээр нь температурын хэлбэлзэлтэй байсан ч өндөр нарийвчлалтай байх ёстой цаг гэх мэт өндөр нарийвчлалтай механизм зэрэг олон төрлийн хэрэглээнд хэрэгтэй. Хатуу материалыг халаах үед дулааны ихэнх хэсэг нь атомын чичиргээнд алдагддаг. Энгийн материалд эдгээр чичиргээ нь атомуудыг түлхэж, материалыг тэлэх шалтгаан болдог. Гэсэн хэдий ч зарим бодисууд нь өвөрмөц талст бүтэцтэй байдаг тул тэдгээрийг халах үед агшихад хүргэдэг. Энэ шинж чанарыг сөрөг дулааны тэлэлт гэж нэрлэдэг. Харамсалтай нь эдгээр болор бүтэц нь маш нарийн төвөгтэй бөгөөд атомын чичиргээ нь материалын хэмжээг хэрхэн багасгаж байгааг эрдэмтэд өнөөг хүртэл олж чадаагүй байна. Дашрамд хэлэхэд бид халаах үед хийн тэлэлтийн талаар ярихгүй, энэ нь хүйтэн улиралд аль ч өрөөнд тав тухтай нөхцлийг бүрдүүлэхэд тохиромжтой бөгөөд дулааны хөшиг нь үүнийг хангадаг. Бид нунтаг тухай ярих болно. Энэ нь 2010 онд харьцангуй энгийн талст бүтэцтэй нунтаг бодис болох ScF3-т сөрөг дулааны тэлэлтийг илрүүлснээр өөрчлөгдсөн. Түүний атомууд халуунд өртөх үед хэрхэн чичирдэгийг олж мэдэхийн тулд Америкийн эрдэмтэд атом бүрийн зан төлөвийг загварчлахын тулд компьютер ашигласан. Материалын шинж чанарыг Теннесси дэх ORNL цогцолборын нейтроны лабораторид мөн судалжээ. Судалгааны үр дүнд анх удаа материал хэрхэн шахагдаж байгаа талаар тодорхой дүр зургийг гаргажээ. Энэ үйл явцыг ойлгохын тулд скандиум ба фторын атомуудыг өөр хоорондоо пүршээр холбосон бөмбөлөг хэлбэрээр төсөөлөх хэрэгтэй. Хөнгөн фторын атом нь хоёр хүнд скандийн атомтай холбогддог. Температур нэмэгдэхийн хэрээр бүх атомууд хэд хэдэн чиглэлд эргэлдэж эхэлдэг боловч фторын атом ба скандийн хоёр атомын шугаман зохион байгуулалтаас шалтгаалан эхнийх нь булаг руу перпендикуляр чиглэлд илүү их чичирдэг. Чичиргээ бүрт фтор нь скандийн атомуудыг бие бие рүүгээ татдаг. Энэ нь материалын бүх хэсэгт тохиолддог тул хэмжээ нь багасдаг. Хүчтэй чичиргээний үед фторын атомын энерги нь шилжилтийн дөрөв дэх хүчтэй (дөрөв дэх чичиргээ эсвэл биквадрат чичиргээ) пропорциональ байдаг нь хамгийн том гайхшрал байв. Түүнээс гадна ихэнх материалууд нь пүрш, дүүжин хоёрын харилцан эргэх хөдөлгөөн зэрэг гармоник (квадрат) чичиргээгээр тодорхойлогддог. Нээлтийн зохиогчдын хэлснээр, бараг цэвэр дөрөв дэх зэрэгтэй квант осциллятор урьд өмнө хэзээ ч талстуудад бүртгэгдэж байгаагүй. Энэ нь ирээдүйд ScF3-ийг судлах нь дулааны өвөрмөц шинж чанартай материалыг бүтээх боломжтой болно гэсэн үг юм.

Халах үед биеийн шугаман хэмжээсийн өөрчлөлт нь температурын өөрчлөлттэй пропорциональ байна.

Бодисын дийлэнх нь халах үед өргөсдөг. Үүнийг дулааны механик онолын үүднээс хялбархан тайлбарлаж болно, учир нь халах үед бодисын молекулууд эсвэл атомууд илүү хурдан хөдөлж эхэлдэг. Хатуу биетүүдэд атомууд болор тор дахь дундаж байрлалынхаа эргэн тойронд илүү их далайцтай чичирч эхэлдэг бөгөөд тэдгээр нь илүү их зай шаарддаг. Үүний үр дүнд бие нь томордог. Үүний нэгэн адил шингэн ба хий нь чөлөөт молекулуудын дулааны хөдөлгөөний хурд нэмэгдсэний улмаас температур нэмэгдэхийн хэрээр тэлдэг. см.Бойл-Мариотын хууль, Чарльз хууль, хийн хамгийн тохиромжтой тэгшитгэл).

Дулааны тэлэлтийн үндсэн хууль нь шугаман хэмжээтэй биеийг хэлдэг Лтемператур нь Δ-ээр нэмэгдэхэд харгалзах хэмжээст ТΔ хэмжээгээр тэлэх болно Л, тэнцүү:

Δ Л = αLΔ Т

Хаана α — гэж нэрлэгддэг шугаман дулааны тэлэлтийн коэффициент.Биеийн талбай, эзэлхүүний өөрчлөлтийг тооцоолох ижил төстэй томъёог ашиглах боломжтой. Дулааны тэлэлтийн коэффициент нь температур эсвэл тэлэлтийн чиглэлээс хамаарахгүй бол дээрх томъёоны дагуу бодис бүх чиглэлд жигд тэлэх болно.

Инженерүүдийн хувьд дулааны тэлэлт нь амин чухал үзэгдэл юм. Эх газрын уур амьсгалтай хотод гол дээгүүр ган гүүр барих зураг төслийг боловсруулахдаа жилийн турш -40°С-аас +40°С хүртэл температурын өөрчлөлтийг тооцохгүй байж болохгүй. Ийм ялгаа нь гүүрний нийт уртыг хэдэн метр хүртэл өөрчлөхөд хүргэдэг бөгөөд гүүр нь зуны улиралд хагарахгүй, өвлийн улиралд хүчтэй суналтын ачаалал өгөхгүй байхын тулд дизайнерууд гүүрийг салангид хэсгүүдээс хийж, тэдгээрийг холбодог. тусгай хамт дулааны буфер холболт, эдгээр нь шүдэнд наалддаг, гэхдээ хатуу холбоогүй, халуунд нягт битүүмжилж, хүйтэнд нэлээд зайтай байдаг эгнээнүүд юм. Урт гүүрэн дээр эдгээр буферийн нэлээд хэдэн хэсэг байж болно.

Гэсэн хэдий ч бүх материал, ялангуяа талст хатуу биетүүд бүх чиглэлд жигд тэлдэггүй. Мөн янз бүрийн температурт бүх материал жигд өргөжиж чадахгүй. Сүүлчийн төрлийн хамгийн тод жишээ бол ус юм. Ус хөргөхөд ихэнх бодис шиг эхлээд агшиж эхэлдэг. Гэсэн хэдий ч +4 хэмээс 0 хэм хүртэл хөлдөх үед ус хөргөх үед өргөжиж, халах үед агшиж эхэлдэг (дээрх томъёоны үүднээс бид 0 ° C-аас температурын хязгаарт гэж хэлж болно. +4°С дулааны тэлэлтийн усны коэффициент α сөрөг утгыг авдаг). Энэхүү ховор нөлөөний ачаар дэлхийн далай, далай хамгийн хүчтэй хяруунд ч ёроолдоо хүртэл хөлддөггүй: +4 хэмээс илүү хүйтэн ус нь дулаан уснаас бага нягт болж, гадаргуу дээр хөвж, температуртай усыг нүүлгэдэг. доод хүртэл +4 хэмээс дээш.

Мөс нь усны нягтралаас бага нягтралтай байдаг нь усны өөр нэг (хэдийгээр өмнөхтэй нь холбоогүй) гажиг шинж чанар бөгөөд бидний дэлхий дээр амьдрал оршин тогтнох ёстой. Хэрэв ийм нөлөө үзүүлээгүй бол мөс гол мөрөн, нуур, далай тэнгисийн ёроолд живж, тэд дахин ёроолдоо хөлдөж, бүх амьд биетийг устгана.

хар тугалга...

2011.11.11, Баасан, 15:58, Москвагийн цагаар

Ихэнх материалууд халах үед өргөсдөг боловч өөр өөр үйлдэл хийдэг хэд хэдэн өвөрмөц бодисууд байдаг. Калтекийн инженерүүд эдгээр сонирхолтой материалуудын нэг болох скандийн трифторид (ScF3) халах үед хэрхэн багасдагийг анх удаа олж мэдэв.

Энэхүү нээлт нь бүх төрлийн бодисын зан үйлийн талаар илүү гүнзгий ойлголттой болохоос гадна өвөрмөц шинж чанартай шинэ материалыг бий болгох боломжийг олгоно. Халах үед өргөсдөггүй материалууд нь зөвхөн шинжлэх ухааны сонирхол биш юм. Эдгээр нь температурын хэлбэлзэлтэй байсан ч өндөр нарийвчлалтай байх ёстой цаг гэх мэт өндөр нарийвчлалтай механизм зэрэг олон төрлийн хэрэглээнд хэрэгтэй.

Хатуу материалыг халаах үед дулааны ихэнх хэсэг нь атомын чичиргээнд алдагддаг. Энгийн материалд эдгээр чичиргээ нь атомуудыг түлхэж, материалыг тэлэх шалтгаан болдог. Гэсэн хэдий ч зарим бодисууд нь өвөрмөц талст бүтэцтэй байдаг тул тэдгээрийг халах үед агшихад хүргэдэг. Энэ шинж чанарыг сөрөг дулааны тэлэлт гэж нэрлэдэг. Харамсалтай нь эдгээр болор бүтэц нь маш нарийн төвөгтэй бөгөөд атомын чичиргээ нь материалын хэмжээг хэрхэн багасгаж байгааг эрдэмтэд өнөөг хүртэл олж чадаагүй байна.

Алдаа 404: Хуудсыг олж чадсангүй.

Энэ нь дараах шалтгаануудын аль нэгээр болсон байж магадгүй.

- хуудасны хаяг (URL) бичих үед алдаа гарсан
- "эвдэрсэн" (ажиллахгүй, буруу) холбоосыг дагаж
- Хүссэн хуудас хэзээ ч сайт дээр байгаагүй эсвэл устгагдсан

Та:

– хөтчийн Буцах товчийг ашиглан буцах
- хуудасны хаягийн зөв бичээсийг шалгах (URL)
– сайтын газрын зургийг ашиглах эсвэл үндсэн хуудас руу очно уу

Энэ нь 2010 онд харьцангуй энгийн талст бүтэцтэй нунтаг бодис болох ScF3-т сөрөг дулааны тэлэлтийг илрүүлснээр өөрчлөгдсөн. Түүний атомууд халуунд өртөх үед хэрхэн чичирдэгийг олж мэдэхийн тулд Америкийн эрдэмтэд атом бүрийн зан төлөвийг загварчлахын тулд компьютер ашигласан. Материалын шинж чанарыг Теннесси дэх ORNL цогцолборын нейтроны лабораторид мөн судалжээ.

Судалгааны үр дүнд анх удаа материал хэрхэн шахагдаж байгаа талаар тодорхой дүр зургийг гаргажээ. Энэ үйл явцыг ойлгохын тулд скандиум ба фторын атомуудыг өөр хоорондоо пүршээр холбосон бөмбөлөг хэлбэрээр төсөөлөх хэрэгтэй. Хөнгөн фторын атом нь хоёр хүнд скандийн атомтай холбогддог. Температур нэмэгдэхийн хэрээр бүх атомууд хэд хэдэн чиглэлд эргэлдэж эхэлдэг боловч фторын атом ба скандийн хоёр атомын шугаман зохион байгуулалтаас шалтгаалан эхнийх нь булаг руу перпендикуляр чиглэлд илүү их чичирдэг. Чичиргээ бүрт фтор нь скандийн атомуудыг бие бие рүүгээ татдаг. Энэ нь материалын бүх хэсэгт тохиолддог тул хэмжээ нь багасдаг.

Хүчтэй чичиргээний үед фторын атомын энерги нь шилжилтийн дөрөв дэх хүчтэй (дөрөв дэх чичиргээ эсвэл биквадрат чичиргээ) пропорциональ байдаг нь хамгийн том гайхшрал байв. Түүнээс гадна ихэнх материалууд нь пүрш, дүүжин хоёрын харилцан эргэх хөдөлгөөн зэрэг гармоник (квадрат) чичиргээгээр тодорхойлогддог.

Нээлтийн зохиогчдын хэлснээр, бараг цэвэр дөрөв дэх зэрэгтэй квант осциллятор урьд өмнө хэзээ ч талстуудад бүртгэгдэж байгаагүй. Энэ нь ирээдүйд ScF3-ийг судлах нь дулааны өвөрмөц шинж чанартай материалыг бүтээх боломжтой болно гэсэн үг юм.

Дулааны нөлөөн дор бөөмс нь эмх замбараагүй хөдөлгөөнийг хурдасгадаг гэдгийг мэддэг. Хэрэв та хий халаавал түүнийг бүрдүүлдэг молекулууд бие биенээсээ зүгээр л нисдэг. Халаасан шингэн нь эхлээд эзэлхүүнийг нэмэгдүүлж, дараа нь ууршиж эхэлнэ. Хатуу бодис юу болох вэ? Тэд тус бүр нь нэгтгэх төлөвөө өөрчилж чадахгүй.

Дулааны тэлэлт: Тодорхойлолт

Дулааны тэлэлт гэдэг нь температурын өөрчлөлтөөр биеийн хэмжээ, хэлбэр өөрчлөгдөхийг хэлнэ. Математикийн хувьд эзэлхүүний тэлэлтийн коэффициентийг тооцоолох боломжтой бөгөөд энэ нь өөрчлөгдөж буй гадаад нөхцөлд хий, шингэний төлөв байдлыг урьдчилан таамаглах боломжийг олгодог. Хатуу бодисын хувьд ижил үр дүнд хүрэхийн тулд физикчид энэ төрлийн судалгаанд зориулж бүхэл бүтэн хэсгийг хуваарилж, үүнийг дилатометр гэж нэрлэснийг харгалзан үзэх шаардлагатай.

Барилга, зам, хоолойг төлөвлөхөд инженер, архитекторууд өндөр ба бага температурт янз бүрийн материалын зан байдлын талаархи мэдлэг хэрэгтэй.

Хийн тэлэлт

Хийн дулааны тэлэлт нь тэдний орон зай дахь эзэлхүүний тэлэлт дагалддаг. Үүнийг эрт дээр үед байгалийн философичид анзаарсан боловч зөвхөн орчин үеийн физикчид л математикийн тооцоог хийж чаддаг байв.

Юуны өмнө эрдэмтэд агаарыг тэлэхийг сонирхож эхэлсэн тул энэ нь тэдэнд боломжтой ажил мэт санагдсан. Тэд бизнест маш их хичээнгүйлэн орсон тул нэлээд зөрчилтэй үр дүнд хүрсэн. Мэдээжийн хэрэг, шинжлэх ухааны нийгэмлэг энэ үр дүнд сэтгэл хангалуун бус байв. Хэмжилтийн нарийвчлал нь ашигласан термометрийн төрөл, даралт болон бусад олон нөхцлөөс хамаарна. Зарим физикчид хийн тэлэлт нь температурын өөрчлөлтөөс хамаардаггүй гэсэн дүгнэлтэд хүрчээ. Эсвэл энэ хараат байдал бүрэн болоогүй байна уу ...

Далтон, Гэй-Люссак нарын бүтээлүүд

Хэрэв Хэ болон өөр физикч Гэй-Люссак нар бие биенээсээ хамааралгүйгээр ижил хэмжилтийн үр дүнг нэгэн зэрэг гаргаж чадаагүй бол физикчид дуугарах хүртлээ маргалдах байсан эсвэл хэмжилтийг орхих байсан.

Луссак олон янзын үр дүнгийн учрыг олохыг оролдсон бөгөөд туршилт хийх үед зарим төхөөрөмжид ус байгааг анзаарчээ. Мэдээжийн хэрэг, халаалтын явцад энэ нь уур болж хувирч, судалж буй хийн хэмжээ, найрлагыг өөрчилсөн. Тиймээс эрдэмтний хийсэн хамгийн эхний зүйл бол туршилт хийхэд ашигласан бүх багажаа сайтар хатааж, судалж буй хийн чийгийн хамгийн бага хувийг ч арилгах явдал байв. Эдгээр бүх заль мэх хийсний дараа эхний хэдэн туршилтууд илүү найдвартай болсон.

Далтон энэ асуудал дээр хамтран ажиллагсдаасаа илүү удаан ажилласан бөгөөд 19-р зууны эхэн үед үр дүнг нийтлэв. Тэрээр хүхрийн хүчлийн уураар агаарыг хатааж, дараа нь халаасан. Хэд хэдэн туршилт хийсний дараа Жон бүх хий, уур нь 0.376 дахин нэмэгддэг гэсэн дүгнэлтэд хүрчээ. Луссак 0.375 гэсэн тоог гаргаж ирэв. Энэ нь судалгааны албан ёсны үр дүн болсон.

Усны уурын даралт

Хийн дулааны тэлэлт нь тэдний уян хатан чанар, өөрөөр хэлбэл анхны эзэлхүүн рүүгээ буцах чадвараас хамаардаг. Зиглер 18-р зууны дундуур энэ асуудлыг анх судалсан хүн юм. Гэвч түүний туршилтын үр дүн хэтэрхий өөр байв. Аавын уурын зуухыг өндөр температурт, барометрийг бага температурт ашиглах замаар илүү найдвартай тоонуудыг олж авсан.

18-р зууны төгсгөлд Францын физикч Прони хийн уян хатан чанарыг тодорхойлох нэг томьёог гаргаж авахыг оролдсон боловч энэ нь хэтэрхий нүсэр, хэрэглэхэд хэцүү болсон. Далтон сифон барометр ашиглан бүх тооцоог эмпирик байдлаар туршихаар шийджээ. Бүх туршилтанд температур ижил биш байсан ч үр дүн нь маш үнэн зөв байсан. Тиймээс тэрээр физикийн сурах бичигтээ тэдгээрийг хүснэгт хэлбэрээр нийтлэв.

Ууршилтын онол

Хийн дулааны тэлэлт (физик онолын хувьд) янз бүрийн өөрчлөлтийг авчирсан. Эрдэмтэд уур үүсгэдэг процессын ёроолд хүрэхийг оролдсон. Энд дахин аль хэдийн алдартай физикч Далтон өөрийгөө онцлон тэмдэглэв. Энэ саванд (өрөөнд) өөр хий эсвэл уур байгаа эсэхээс үл хамааран аливаа орон зай нь хийн уураар ханасан гэсэн таамаглал дэвшүүлэв. Иймээс шингэн нь агаар мандлын агаартай хүрэлцэхэд л ууршихгүй гэж дүгнэж болно.

Шингэний гадаргуу дээрх агаарын баганын даралт нь атомуудын хоорондох зайг ихэсгэж, тэдгээрийг задалж, ууршуулдаг, өөрөөр хэлбэл уур үүсэхийг дэмждэг. Гэхдээ таталцлын хүч нь уурын молекулуудад үйлчилсээр байгаа тул эрдэмтэд атмосферийн даралт нь шингэний ууршилтанд ямар ч нөлөө үзүүлэхгүй гэж үздэг.

Шингэний тэлэлт

Шингэний дулааны тэлэлт нь хийн тэлэлттэй зэрэгцэн судлагдсан. Үүнтэй ижил эрдэмтэд шинжлэх ухааны судалгаа хийж байсан. Үүнийг хийхийн тулд тэд термометр, аэрометр, холбоо барих хөлөг онгоц болон бусад хэрэгслийг ашигласан.

Бүх туршилтууд хамтдаа, тус бүр нь нэгэн төрлийн шингэн нь халсан температурын квадраттай пропорциональ хэмжээгээр тэлдэг гэсэн Далтоны онолыг үгүйсгэв. Мэдээжийн хэрэг, температур өндөр байх тусам шингэний хэмжээ их байх болно, гэхдээ тэдгээрийн хооронд шууд хамаарал байгаагүй. Мөн бүх шингэний тэлэлтийн хурд өөр өөр байв.

Жишээлбэл, усны дулааны тэлэлт нь цельсийн 0 хэмээс эхэлж, температур буурах тусам үргэлжилдэг. Өмнө нь ийм туршилтын үр дүн нь ус өөрөө өргөсдөггүй, харин түүний байрлах сав нарийсдагтай холбоотой байв. Гэвч хэсэг хугацааны дараа физикч ДеЛука эцэст нь шалтгааныг шингэнээс хайх хэрэгтэй гэсэн санааг олж авчээ. Тэрээр хамгийн их нягтралтай температурыг олохоор шийдсэн. Гэсэн хэдий ч тэрээр зарим нарийн ширийн зүйлийг үл тоомсорлосноос болж бүтэлгүйтэв. Энэ үзэгдлийг судалсан Рамфорт усны хамгийн их нягтрал нь Цельсийн 4-5 хэмийн хооронд ажиглагддаг болохыг тогтоожээ.

Биеийн дулааны тэлэлт

Хатуу бодисын хувьд тэлэлтийн гол механизм нь болор торны чичиргээний далайцын өөрчлөлт юм. Энгийнээр хэлбэл, материалыг бүрдүүлдэг, бие биентэйгээ нягт холбоотой атомууд "чичирч" эхэлдэг.

Биеийн дулааны тэлэлтийн хуулийг дараах байдлаар томъёолсон болно: шугаман хэмжээтэй ямар ч биеийг dT-ээр халаах явцад (дельта T нь анхны температур ба эцсийн температурын зөрүү), dL (дельта L) хэмжээгээр өргөсдөг. нь объектын урт ба температурын зөрүүгээр шугаман дулааны тэлэлтийн коэффициентийн дериватив юм. Энэ бол анхдагчаар бие нь бүх чиглэлд нэг дор өргөжиж байгааг харгалзан үздэг энэ хуулийн хамгийн энгийн хувилбар юм. Гэхдээ практик ажилд илүү төвөгтэй тооцооллыг ашигладаг, учир нь бодит байдал дээр материал нь физикч, математикч нарын загварчлагдсанаас өөр байдлаар ажилладаг.

Төмөр замын дулааны өргөтгөл

Физикийн инженерүүд төмөр зам тавих ажилд үргэлж оролцдог, учир нь төмөр замын үе хоорондын зай ямар байх ёстойг нарийн тооцоолж чаддаг тул төмөр зам нь халах, хөргөх үед хэв гажихгүй.

Дээр дурдсанчлан дулааны шугаман тэлэлт нь бүх хатуу биетүүдэд хамаарна. Мөн төмөр зам нь үл хамаарах зүйл биш байв. Гэхдээ нэг нарийн ширийн зүйл бий. Хэрэв бие нь үрэлтийн нөлөөнд автахгүй бол шугаман өөрчлөлт чөлөөтэй явагддаг. Төмөр зам нь дэрэнд хатуу бэхлэгдэж, зэргэлдээ төмөр замд гагнагдсан тул уртын өөрчлөлтийг тодорхойлсон хуульд шугаман болон өгзөгний эсэргүүцэл хэлбэрээр саад тотгорыг даван туулахыг харгалзан үздэг.

Хэрэв төмөр зам уртаа өөрчилж чадахгүй бол температур өөрчлөгдөхөд дулааны ачаалал нэмэгдэж, түүнийг сунгах эсвэл шахах боломжтой. Энэ үзэгдлийг Hooke-ийн хуулиар тодорхойлдог.