Коэффициент температурного расширения. Коэффициент расширения воды

Коэффициент температурного расширения

Определение и формула коэффициента температурного расширения

При изменении температуры происходит изменение размеров твердого тела, которое называют тепловым расширением. Различают линейное и объемное тепловое расширения. Эти процессы характеризуют коэффициентами теплового (температурного) расширения: ${\alpha }_l$ — средний коэффициент линейного температурного расширения, ${\alpha }_V-$ средний коэффициент объемного теплового расширения.

Применяют, обычно средний коэффициент линейного расширения. Это характеристика теплового расширения материала.

Если первоначальная длина тела равна l_0

, $\Delta l$ — его удлинение при увеличении температуры тела на $\Delta T$ , тогда ${\alpha }_l$ определен формулой:

${\alpha }_l=\frac{1}{l_0}\frac{\Delta l}{\Delta T}\left(1\right)$

Коэффициент линейного удлинения является характеристикой относительного удлинения ( $\frac{\Delta l}{l_0}$

), которое происходит при увеличении температуры тела на 1К.

При увеличении температуры увеличивается объем твердого тела. В первом приближении можно считать, что:

$V=V_0\left(1+{\alpha }_V\Delta T\right)\left(2\right),$

где V_0 — начальный объем тела, $\Delta T$ — изменение температуры тела. Тогда коэффициентом объемного расширения тела является физическая величина, которая характеризует относительное изменение объема тела ( $\frac{\Delta V}{V_0}$

), которое происходит при нагревании тела на 1 K и неизменном давлении. Математическим определением коэффициента объемного расширения является формула:

${\alpha }_V=\frac{1}{V_0}\frac{\Delta V}{\Delta T}\left(3\right)$

Тепловое расширение твердого тела связывают с ангармоничностью тепловых колебаний частиц, составляющих кристаллическую решетку тела. В результате данных колебаний при увеличении температуры тела увеличивается равновесное расстояние между соседними частицами этого тела.

При изменении объема тела происходит изменение его плотности:

$\rho =\frac{{\rho }_0}{1+{\alpha }_V\Delta T}\left(4\right),$

где ${\rho }_0$ — начальная плотность, $\rho$

— плотность вещества при новой температуре. Так как величина ${\alpha }_V\Delta T\ll 1,$ то выражение (4) иногда записывают как:

$\rho ={\rho }_0\left(1-{\alpha }_V\Delta T\right)\left(5\right)$

Коэффициенты теплового расширения зависят от вещества. В общем случае они будут зависеть от температуры. Коэффициенты теплового расширения считают независимыми от температуры в небольшом интервале температур.

Существует ряд веществ, имеющих отрицательный коэффициент теплового расширения. Так при повышении температуры такие материалы сжимаются. Обычно это происходит в узком интервале температур. Есть вещества, у которых коэффициент теплового расширения почти равен нулю около некоторого определенного интервала температур.

Выражение (3) применяют не только для твердых тел, но и жидкостей. При этом считают, что коэффициент температурного расширения для капельных жидкостей изменяется при изменении температуры не существенно. Однако при расчете систем отопления его учитывают.

Связь коэффициентов теплового расширения

В первом приближении можно считать, что коэффициенты линейного и объемного расширения изотропного тела связаны соотношением:

${\alpha }_V=3{\alpha }_l\left(6\right)$

Единицы измерения

Основной единицей измерения коэффициентов температурного расширения в системе СИ является:

$\left[{\alpha }_l\right]=\frac{1}{K}$

Примеры решения задач

ru.solverbook.com

Коэффициент расширения воды и водогликолевой смеси в зависимости от температуры в % Одесса

Коэффициент расширения воды и водогликолевой смеси в зависимости от температуры в %

°С	Содержание гликоля, %
	0	10	20	30	40	50	70	90
0	0,00013	0,0032	0,0064	0,0096	0,0128	0,0160	0,0224	0,0288
10	0,00027	0,0034	0,0066	0,0098	0,0130	0,0162	0,0226	0,0290
20	0,00177	0,0048	0,0080	0,0112	0,0144	0,0176	0,0240	0,0304
30	0,00435	0,0074	0,0106	0,0138	0,0170	0,0202	0,0266	0,0330
40	0,0078	0,0109	0,0141	0,0173	0,0205	0,0237	0,0301	0,0365
50	0,0121	0,0151	0,0183	0,0215	0,0247	0,0279	0,0343	0,0407
60	0,0171	0,0201	0,0232	0,0263	0,0294	0,0325	0,0387	0,0449
70	0,0227	0,0258	0,0288	0,0318	0,0348	0,0378	0,0438	0,0498
80	0,0290	0,0320	0,0349	0,0378	0,0407	0,0436	0,0494	0,0552
90	0,0359	0,0389	0,0417	0,0445	0,0473	0,0501	0,0557	0,0613
100	0,0434	0,0465	0,0491	0,0517	0,0543	0,0569	0,0621	0,0729

teplodoma.com.ua

Расчет полезного объема расширительного бака | Расширительный бак

Страница 4 из 4

Расчет полезного объема расширительного бака

Номинальный объем открытого расширительного бака (Vhom) соответствует увеличению объема воды в системе отопления при ее нагревании до средней расчетной температуры (DVc).

Увеличение объема воды в системе при нагревании (DVc) вычисляют по формулам:

DVc = к х Vc, л или DVc = b х Dt х Vc, л где Vc - общий объем воды в системе отопления при начальной температуре (соответствует общему внутреннему объему труб с арматурой, отопительных приборов, водогрейного котла и пр.), л

Dt - изменение температуры воды от начальной до средней расчетной, "С

к - коэффициент объемного расширения воды (см. таблицу)

b - среднее значение коэффициента объемного расширения воды (составляет 0,0006)

Общий объем воды в системе отопления при начальной температуре вычисляют по формуле: Vc = Vnp х Qc + еУэл, л

где Vnp - объем воды в системе отопления в зависимости от объема воды в основных элементах системы (см. таблицу), л/кВт

Qc - тепловая мощность система, кВт eVaл - суммарный объем воды в дополнительных элементах (котлах, теплообменниках, калориферах, воздухосборниках и пр.), л

Таким образом, полезный объем открытого расширительного бака равен:

Vhom = k х Vc или Vhom = b х Dt х Vc Номинальный объем закрытого расширительного бака с переменным давлением (Vhom) определяют по формуле: Vhom = (DVc + Унач) (рк + 0,1 / рк - ро), л где DVc - увеличение объема воды в системе отопления при ее нагревании, л

VHa4 - начальный запас воды в закрытом расширительном баке,л

рк - конечное значение избыточного давления в расширительном баке при максимальной температуре воды в системе, МПа

ро - избыточное давление в газовой камере расширительного бака до первого поступления в него воды, Мпа Начальный запас воды в закрытом расширительном баке (\/нач) должен составлять порядка 20 % от номинального объема демпфера (Vhom), если 3 л < Vhom < 15 л, и 0,5 % от общего объема воды в системе отопления (Vc), если Vhom > 15 л.

' Чтобы обеспечить начальный запас воды в баке (VHa4), необходимо при заполнении системы отопления водой создать начальное избыточное давление в системе (рнач) на уровне установки бака. Начальное избыточное давле- ние(рнач) определяют по формуле:

рнач = (Vn (ро + 0,1) / Vn - Унач) - 0,1, МПа Полезный объем закрытого расширительного бака с постоянным избыточным давлением и установки с управляющим насосом (Упол) всегда составляет 80 % от полного объема и вычисляют по формуле: Упол = (DVc + Унач) / 0,8, л

Тип установки с управляющим насосом подбирают в зависимости от гидростатического давления в системе и в соответствии с его техническими характеристиками. Номинальное значение расхода управляющего насоса (Ghom) определяют по формуле: Ghom = 0,85 Qc, л/ч

Следует иметь в виду, что при недостаточном объеме закрытого расширительного бака вероятность повышения водяного давления в отопительной системе многократно возрастает, что может привести к взрыву трубопровода.

Таблица. Объемное расширение нагреваемой воды

Расчетная температура воды, *С	Объемное расширение воды, в долях первоначального объема
85	0,022
95	0,024
105	0,027
110	0,029
115	0,031
130	0,035
135-150	0,042

Таблица. Объем воды в системе отопления

Вид отопительных приборов	Объем воды при расчетной температуре горячей воды, равной 95'С, л/вКт
Конвекторы	4,6
Воздушные отопительные	6,2
приборы
Панельные радиаторы	8,5
Секционные радиаторы	10,8
Секционные радиаторы боль	15,5
шой протяженности
Гладкие трубы	31,6

Таблица. Поправочные коэффициенты объемного расширения вод

Температура воды в подающей линии, •с	Коэффициент объемного расширения воды
50	3,37
55	2,78
60	2,37
65	2,02
70	1,77
75	1,54
80	1.37
85	1,22
90	1.11
100	0,91
105	0.83
110	0.77
115	0,71
120	0,66

domsnulya.ru

Температурный коэффициент линейного расширения металлов, твердых веществ, жидкостей (Таблица)

Температурный коэффициент линейного расширения металлов и сплавов

В таблице приведены средние значения температурного коэффициента линейного расширения ɑ металлов и сплавов в интервале от 0 до 100 °С (если не указана иная температура).

Металл, сплав	Коэффициента линейного расширения ɑ, 10-6°С-1
Алюминий	2,4
Бронза	13-21
Вольфрам (в интервале температур от 0 до 200 °С)	4,5
Дуралюмин (при t = 20 °С)	23
Золото	14
Железо	12
Инвар*	1,5
Иридий	6,5
Константан	42339
Латунь	17-19
Манганин	18
Медь	17
Нейзильбер	18
Никель	14
Нихром (от 20 до 100 °С)	14
Олово	26
Платина	9,1
Платинит** (при t = 20 °С)	41920
Платина-иридий*** (от 20 до 100 °С)	8,8
Свинец	29
Серебро	20
Сталь углеродистая	43009
Цинк	32
Чугун (от 20 до 100 °С).	41952
* Этот сплав имеет весьма малый температурный коэффициент линейного расширения. Используется для изготовления деталей точных измерительных приборов. Проводниковый материал, коэффициент линейного расширения которого такой же, как и у стекла; применяется при изготовлении электрических ламп. * Из этого сплава изготовлены прототипы килограмма и метра.

Температурный коэффициент линейного расширения твердых веществ

В таблице приведены средние значения температурного коэффициента линейного расширения ɑ твердых веществ в интервале от 0 до 100 °С (если не указана иная температура).

Вещество	Коэффициента линейного расширения ɑ, 10-6°С-1
Алмаз	1,2
Бетон (при t = 20 °С)	41913
Гранит (при t = 20 °С)	8
Графит	7,9
Древесина (при t = = 20 °С):
- вдоль волокон	5,5-5,5
- поперек волокон	34-60
Кварц плавленый (при * = 40 °С)	0,4
Кирпич (при t = 20 °С)	41885
Лед (в интервале температур от —20 до 0 °С)	51
Парафин (от 16 до 48 °С)	70*
Дуб (от 2 до 34 °С):
- вдоль волокон	4,9
- поперек волокон	54,4
Сосна (от 2 до 34 °С):
- вдоль волокон	5,4
- поперек волокон	34
Стекло лабораторное	41885
Стекло оконное (от 20 до 200 °С)	10
Фарфор	2,5-4,0
Шифер (при t = 20 °С)	10
* коэффициент объемного расширения парафина.

Температурный коэффициент обьемного расширения жидкостей

В таблице приведены средние значения температурного коэффициента обьемного расширения β жидкостей при температуре 20 °С (если не указана иная).

Жидкость	Коэффициента обьемного расширения β, 10-6°С-1
Бензин	1240
Вода	200
Вода (в интервале от 10 до 20 °С)	150
Вода (от 20 до 40 °С)	302
Воздух жидкий (от -259 до -253 °С)	12600
Глицерин	505
Керосин	960
Кислород (от -205 до -184 °С)	3850
Нефть	900
Раствор соли (6%)	300
Ртуть	181
Серная кислота	570
Скипидар	940
Спирт	1080
Эфир	1600
Хлор (в интервале температур от -101 до -34,1 °С)	1410
Примечание. Связь между коэффициентами объемного (β) и линейного (а) расширений определяется следующим соотношением: β = 3а

infotables.ru

Коэффициент теплового расширения воды - Справочник химика 21

Докажите, что для веществ, имеющих отрицательный коэффициент теплового расширения в некоторой температурной области (например, вода при 0—4 °С), адиабатическое сжатие сопровождается охлаждением. [c.11]

Мольные объемы (V) и коэффициенты теплового расширения (а) тяжелой и обычной воды при давлениях насыщенного пара [c.124]

Как видно из формулы, увеличения скорости выпадения частиц можно добиться, уменьшив вязкость среды или увеличив разность плотностей воды и нефти. Поскольку при температуре около 100° С коэффициент теплового расширения воды меньше коэффициента расширения нефти, то, подогревая эмульсию до 100° С, можно достичь увеличения разности плотностей нефти и воды на 10—20%. Одновременно с повышением температуры уменьшается вязкость среды. Технические методы обезвоживания и обессоливания нефтей рассмотрены в главе XI. [c.239]

Для всех жидкостей, за исключением воды, скорость звука имеет отрицательный температурный коэффициент. В воде, напротив, скорость звука увеличивается с ростом температуры, про-хотя через максимум при 70 °С [159]. Эта аномалия связана, по-видимому, с низким значением коэффициента теплового расширения воды. [c.583]

Большая разность значений коэффициентов теплового расширения углеродистой и нержавеющей сталей создает значительные трудности при прокатке толстого листа из обычной стали с нержавеющим покрытием. Единственной вполне надежной для этих целей конструкцией в настоящее время является плита из углеродистой стали с наваренными на нее несколькими последовательными слоями нержавеющей стали. Эта технология, несмотря на ее дороговизну, зарекомендовала себя удовлетворительной при изготовлении парогенераторов для реакторов, охлаждаемых водой под давлением. [c.235]

За рубежом для заш иты металла труб систем горячего водоснабжения начали применять покрытия на-основе эпоксидной и фенольной смол. Подобные покрытия имеют высокую стойкость в кислых, нейтральных и щелочных водах. Они обладают хорошей теплостойкостью и водонепроницаемостью, имеют коэффициент теплового расширения (2,1—3)-10- м/°С. [c.61]

Не зависят от выбора эталонной жидкости методы, основанные на измерении теплового расширения воды, заполняющей тонкие поры [33]. Для исследований брали высокодисперсные порошки белой сажи и рутила с низким коэффициентом теплового расширения. Порошок запрессовывали для получения плотной упаковки и малых пор под давлением около 10 Па в сосуд из инвара — сплава также с очень низким коэффициентом теплового расширения ( 10 град ). Пористость упакованного порошка составляла около 0,5, что отвечало среднему радиусу пор г=5 нм. Порошок заполняли под вакуумом предварительно обезгаженной водой. Контроль за отсутствием остаточного воздуха в порошке проводили путем проверки сжимаемости системы. [c.12]

Лучше согласующиеся результаты дают измерения, сделанные на тонкопористых телах мембранах, глинах, силикагелях [97—102]. При этом термоосмотическое течение воды было направлено в холодную сторону, а значения коэффициента термоосмоса х составляли от —10 до —10 см /с. В качестве примера приведем результаты, полученные для тонкопористых стекол — систем с жестким скелетом и малым коэффициентом теплового расширения [101, 102]. В этих опытах впервые были изучены зависимости скорости и коэффициента термоосмоса от среднего радиуса пор г (от 45 А до нескольких микрон), а также от градиента температуры VT ж средней температуры образцов Тт- [c.327]

Стойкость металлизированных пластмасс к колебаниям температуры зависит от разности коэффициентов теплового расширения пластмассы и металлического покрытия, от соотношения толщины детали и покрытия, от прочности сцепления и структуры промежуточного слоя, а также от внутренних напряжений в металлическом покрытии. Поэтому коэффициент теплового расширения пластмасс стараются уменьшить путем введения минеральных наполнителей. Наиболее удачные решения позволяют получить изделия, выдерживающие несколько сот попеременных окунаний в горячую и холодную воду без появления дефектов, [c.23]

Изделие отделяют от стеклянных форм после предварительного подогрева их в горячей воде (60—70°). Отделение происходит благодаря разной величине коэффициента теплового расширения изделия и стекла. [c.181]

О °С авторы наблюдали разделение фаз. Сообщалось, что аномальная вода отличается от обычной воды а) более низким давлением паров над ней, б) более высокой вязкостью, в) более высокой плотностью, г) значением коэффициента теплового расширения, д) разделением фаз при более низкой температуре 55]. Были обнаружены новые симметричные связи О...........Н...........О, для которых [c.380]

Зависимость теплового расширения воды от давления также является сложной (рис. 4.16 б). При 0°С коэффициент теплового расширения увеличивается по мере сжатия воды до 4000 кг/см , но при дальнейшем сжатии уменьшается. Тепловое расширение почти пе зависит от давления при температуре 40° С. При более высоких температурах оно уменьшается с повышением давления, как и тепловое расширение большинства веществ. Бриджмен, резюмируя влияние сжатия на термодинамические свойства воды, сказал, что вода становится нормальной жидкостью при высоком давлении. [c.188]

Можно расс.матривать эти два эффекта как конфигурационный и колебательный вклады в коэффициент теплового расширения. Эффект 1 соответствует конфигурационному вкладу, так как он связан с изменениями средней конфигурации молекул при нагревании воды. Этот вклад в величину (3 является отрицательным. Эффект 2 соответствует колебательному вкладу в величину р ц имеет положительный знак, а при температуре выше 4° С больше по величине, чем конфигурационный вклад. [c.190]

Кварцевое стекло обладает ценными свойствами. Оно имеет очень малый коэффициент теплового расширения (коэффициент линейного расширения равен 54-10 на 1°). Поэтому кварцевая посуда термически очень стойка например, раскаленную докрасна кварцев ш колбу можно опустить в холодную воду, и она, в отличие от колбы из обычного стекла, не растрескивается. Кварцевое стекло прозрачно для ультрафиолетовых и инфракрасных лучей, В связи с этим изделия из кварцевого стекла используют в различных оптических приборах. Из кварцевого стекла изготовляют ртутные лампы (дуга Петрова в нарах ртути является источником ультрафиолетовых лучей). Эти лампы под названиями горное солнце или кварц широко используют в медицине. [c.292]

Калориметрические данные указывают на то, что лишь половина общего количества воды, сорбированной эластином (около 0,6 г/г сухого белка), в самом деле связывается . Остальная же вода сохраняет способность к замерзанию при 0°С [1]. Поэтому волюметрические данные, приводимые в литературе [15, 16], относятся к существенно гетерофазной системе. В связи с этим отрицательный и очень высокий коэффициент теплового расширения, по-видимому, нельзя использовать для интерпретации данных по термоэластичности и для вычисления параметра взаимодействия эластин — вода. [c.231]

Р — показание барометра р — упругость паров воды при температуре 1 а — коэффициент теплового расширения газа. [c.104]

Кварц — кристалл твердый (твердость 7 по Моосу см. 56), нерастворимый в воде, стойкий по отношению ко многим кислотам, имеет малый коэффициент теплового расширения ( 1 = = 8.10- К 1 аз = 13,4-10- К- ). Одно из самых ценных свойств кварца — это термостабильность, т. е. независимость пьезоэлектрических и упругих характеристик от температуры в очень широком интервале от самых низких температур и вплоть до +573°С, где происходит полиморфный переход а-кварца из класса 32 в высокотемпературную -модификацию с симметрией 622. Поэтому пьезокварцевые элементы применяют для стабилизации частот радиочастотных генераторов. [c.265]

Фирма Дюпон запатентовала способ изготовления композиций, пригодных для формования жестких изделий. По этому способу в водной среде перемешивают коллоидный политетрафторэтилен (50 вес. %) и тонкоизмельченный диспергированный асбест сорта 7К (50 вес. %) до получения гомогенной смеси. После этого производят коагуляцию полимерных частиц, выпаривание воды и сушку твердой смеси. Такая формовочная смесь применяется для изготовления трубопроводов, различных уплотнительных материалов, подшипников, изоляции для кабелей и пр. Эти изделия отличаются большой жесткостью, низкой деформацией под нагрузкой, малой ползучестью при изгибе, высокой стойкостью к коррозии и низким коэффициентом теплового расширения . [c.148]

Учитывая очень высокий коэффициент теплового расширения сжиженного газа в жидкой фазе (у пропана в 16 раз больше, чем у воды), заполнение газом баллонов и других сосудов выше 85% геометрического объема категорически запрещается. Особо опасно нарушение этого требования в зимнее время, когда разность наружной температуры воздуха и температуры помещения достигает 60—70° С. [c.152]

Трубопроводы для подачи перегретой воды должны быть хорошо уплотнены сальниками, изготовлены из материалов с одинаковыми коэффициентами теплового расширения в виде цельнотянутых труб со сваркой их стыков двойными швами или с креплением их на стальных фланцах. В трубопроводах вода теряет первоначальный напор и скорость движения из-за сопротивлений на ее пути в виде арматуры, подогревателей, фильтров, варочных камер и др. [c.328]

В табл. 21 сопоставлены свойства жидкого аммиака со свойствами жидкой воды и НР. Более узкая область существования аммиака в виде жидкости по сравнению с Н2О и НР может быть обусловлена тем, что форма молекул аммиака ближе к сферической (узкие области существования в виде жидкостей вообще характерны для неассоциированных сферических молекул). Далее, не только плотность жидкого аммиака значительно меньше, чем у воды, но МНз имеет гораздо более высокий коэффициент теплового расширения, что указывает на отсутствие компенсирующихся эффектов, которые обнаруживаются у воды. [c.115]

О и 4° превышает обычное расширение, поэтому объем уменьшается и плотность возрастает. При температуре выше 4° происходит нормальное расширение и вода имеет положительный коэффициент теплового расширения, хотя он и ниже соответствующего коэффициента обычной жидкости, например тетрахлорида углерода. [c.332]

Аналогичные выражения справедливы для теплоемкости п коэффициента теплового расширения. Структурные величины обычно сильно зависят от температуры. При комнатных (и более низких) температурах структурные вклады аномально велики. Так, в случае сжимаемости KstrlKoa ., b [170], в то время как для большинства других жидкостей это отношение меньше единицы [171]. В конечном счете все аномалии воды обусловлены лабильностью структуры воды в отношении воздействия теплом или давлением. В ряду наиболее характерных аномалий воды — резко нелинейная температурная зависимость объема, сжимаемости и теплоемкости с положительной второй производной. Это проиллюстрировано на рис. 3.7 на примере объема и сжимаемости воды и, для сравнения, сжимаемости нормальных жидкостей — спиртов и ртути [172—175]. [c.52]

В качестве рабочей жидкости в них применяют дистиллированную воду, этиловый спирт, керооин, четыреххлористый углерод, дибутилфталат и ртуть. Манометрическая жидкость должна обладать высокой химической стойкостью, малой вязкостью, малой испаряемостью, малым коэффициентом теплового расширения и быть неагрессивной по отношению к металлам, стеклу и резине. [c.31]

Кварцевая посуда. Излелия из кварцевого стекла обладают очень большой термической устойчивостью. Это объясняется ничтожной величиной коэффициента теплового расширения кварца. Кварцевая стеклянная посуда, нагретая до 800°, легко выдерживает внезапное охлаждение при погружении в холодную воду. Кварцевую посуду можно также нагревать до температуры ISOO . Однако при длительном нагревании при 1100—1200 кварцевое стекло постепенно расстекловывается, т. е. принимает кристаллическую структуру, и становится негодным к употреблению. [c.132]

Оценивалось влияние и других факторов, например влияние вязкости, зависящей от температуры [54, 78], а также переменного коэффициента теплового расширения р и изменения плотности воды в зависимости от температуры на возникновение конвекции в ограниченном геотермическом объеме [69]. Нилд [62] изучал процесс возникновения термогалиновой конвекции в горизонтальной пористой среде. В работе [6] исследовалось влияние изолированных боковых стенок на устойчивость течения применительно к задаче возникновения конвекции в трехмерной прямоугольной полости. Установлено, что по мере увеличения любого из горизонтальных размеров полости критическое число Рэлея уменьшается до предельного значения, равного 4л . Это позволяет сделать вывод, что ограничивающие среду поверхности в конечном счете стабилизируют поток. [c.383]

В работе Кестера и Франка [87 ] приведены удельные объемы воды при 14 значениях температуры между 25 и 600 °С вплоть до давления 10 кПа. Были также рассчитаны коэффициенты теплового расширения и коэффициенты сжимаемости. Федякин [47] исследовал состояние воды в микрокапиллярах диаметром от 0,1 до 0,01 мкм и пришел к выводу, что удельный объем воды, находящейся в порах или в объеме, может различаться, причем разность должна зависеть от температуры и от радиуса капилляров. Тепловой коэффициент давления паров воды измерен с помощью термометра постоянного объема в широком интервале температур и давлений [97]. [c.27]

Изменение свойств воды в граничных слоях можно объяснить, исходя из ее двухструктурной модели [8, 9], сдвигом равновесия в сторону одной из структур в силовом поле поверхности и под влиянием расположенных на ней активных центров (например ОН-групп). Вблизи гидрофильных поверхностей сдвиг происходит, по-види-мому, в сторону более рыхлой льдообразной структуры. Это предположение подтверждается, например, наблюдаемым снижением плотности воды на участках контакта гидрофильных частиц глины [10, И], ростом коэффициентов теплового расширения в тонких порах [5, 6], снижением коэффициентов диффузии и уменьшением подвижности молекул воды, характеризуемой шириной линий в спектрах ЯМР [3]. Однако этот вопрос является дискуссионным и для его разрешения необходимы дополнительные эксперименты. [c.78]

Для объяснения аномальности коэффициента термического расширения воды следует принять во внимание, что наблюдаемое термическое расширение меньше, чем можно ожидать, исходя из увеличения эффективного радиуса молекулы при термическом расширении структурного каркаса. Действительно, заполнение пустот при повышении температуры влияет на тепловое расширение противоположно тому, как влияет увеличение эффективных радиусов. Увеличение давления так же, как и увеличение температуры, способствуют заполнению структурных пустот. Таким образом, при высоких давлениях большинство пустот уже занято и увеличение температуры может привести к заполнению только еще небольшого числа свободных пустот. Следовательно, с повышением давления коэффициент термического расширения будет уменьшаться. Однако при очень высоких давлениях (когда большинство пустот уже заполнено) основным результатом повышения температуры будет увеличение эффективных радиусов молекул, а заполнение незначительного числа оставшихся пустот будет иметь второстепенное значение. В результате коэффициент термического расширения в этом интервале давлений будет возрастать. Из-за нарушения ближнего порядка в воде при температурах 40—50 °С льдоподобность структуры будет иметь меньшее значение для изменения объема под действием температуры и давления. Таким образом, при повышенных температурах коэффициент термичесгКого расширения воды уменьшается так же, как и для большинства нормальных жидкостей. Аналогичным образом можно объяснить поведение сжимаемости воды. [c.49]

Стекло с преимущественным содержанием элементов бора, алюминия, мышьяка и калия называют пирекс и употребляют для изготовления высококачественной химической посуды. Весьма ценными свойствами обладает кварцевое стекло, получаемое плавлением кварца SIO2 в электрических печах при 1755°С. Незначительный коэффициент теплового расширения (5,4 10 на 1 град) делает его нечувствительным к резким изменениям температур. Например, раскаленное докрасна кварцевое стекло можно опустить в холодную воду и оно не растрескается. Кварцевое стекло хорошо пропускает ультрафиолетовые и инфракрасные лучи (обычное стекло пропускает лишь 1 % ультрафиолетовых лучей). На этом свойстве основано применение кварцевого стекла для изготовления ртутных ламп, используемых в медицине в качестве источников ультрафиолетовых лучей. [c.291]

Влияние температурной зависимости коэффициента теплового расширения на форму конвекции наблюдали Дюбуа с соавторами [112] в экспериментах с водой при температурах, близких к 4° С (когда а варьирует от нуля до конечных значений). Лазерная допплеровская анемометрия показала, что вблизи критического режима пространственное распределение вертикальной скорости имеет вид, типичный для системы щестиугольных ячеек. С увеличением АТ происходит гистерезисный переход к валиковой конвекции. [c.75]

При решении вопроса о металлизации той или иной пластмассы следует обращать внимание на такие ее показатели, как теплостойкость, коэффициент теплового расширения, устойчивость к циклическим температурным нагрузкам, технологичность переработки (текучесть, гладкость поверхности, усадка, внутренние напряжения), прочность и жесткость, сорбция воды, химическая стойкость и травимость, стоимость. [c.12]

И структуры промежуточного слоя, а также от внутренних напряжений в покрытии. Поэтому стараются уменьшить коэффициент теплового расширения пластмасс путем введения минеральных наполнителей или подбирают специальные покрытия. Наиболее удачные решения позволяют получить изделия, которые выдерживают попеременное окунание в горячую и холодную воду нэсколько сот раз без появления дефектов. [c.14]

chem21.info