Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen: Anpassad Google-sökning 8 frågor/svar hittade Värme [21413] Svar: Anledningen till att planslipade kärl fungerar bättre är att botten är tjockare. Detta betyder att man kan svarva botten så den blir plan. Eftersom botten är tjockare blir den mer stabil. En viktig effekt är också att tjockare botten medför bättre radiell värmeledning, dvs mindre radiell temperaturdifferens och därmed mindre deformation. Se vidare fråga 15619 och länk 1. Nyckelord: utvidgning [8]; Värme [21333] Svar: Nyckelord: utvidgning [8]; Värme [20680] Svar: Volymsexpansionskoefficienten för vatten är ganska liten, så effekten är bara ett par procent, se fråga 15502 . Se fråga 13116 för en fysikalisk förklaring till termisk expansion. Nyckelord: utvidgning [8]; Kraft-Rörelse [15619] Ursprunglig fråga: Svar: Termisk expansion (att material utvidgar sig när temperaturen blir högre): Metaller utvidgar sig mer än glas, se tabell i artikeln Coefficient_of_thermal_expansion . Lägg märke till att den öppna delen av locket expanderar som om den vore gjord av metallen. Utvidgningskoefficienten för hål är alltså lika med den för omgivningen, se länk 1 (stycket "Thermal expansion : expanding holes") för bevis. Dessutom leder metall värme bra, medan glas leder värme dåligt. Locket blir alltså varmare än glaset, vilket förhöjer effekten att locket expanderar relativt burken. Det blir då lättare att lossa locket dels för att kontakten med burken blir mindre, och dels för att eventuella tryckskillnader kan utjämnas (se nedan). Att ett hål expanderar som omgivningen används i mekanisk industri för något som kallas krympförband (Shrink-fitting ). Undertryck: Locket sätts på vid en förhöjd temperatur. För en ideal gas gäller den ideala gaslagen (se fråga 15294 eller Gas_laws ) att pV = nRT Vid konstant volym V och konstant mängd gas (n) är tryckändringen Dp proportionellt mot temperaturändringen DT. Vi får Dp/p = DT/T Om omgivningstemperaturen är 20oC = 293 K och temperaturen när locket sattes på 100oC får vi Dp = p*80/293 = 1.013*105*80/293 = 28000 N/m2 (pascal, Pa) Om locket har en radie på 3 cm är ytan 32*p, dvs c:a 30 cm2. Totala kraften på locket blir då 0.0030*28000 = 84 N. Detta motsvarar kraften som krävs för att lyfta c:a 8 kg, alltså en ganska stor kraft. Om man värmer upp burken genom att hålla den länge under varmvattenskranen reduceras tryckskillnaden och därmed kraften. Observera alltså att tricket att hålla burken under varmvattenkranen hjälper för båda förklaringarna ovan! Mikroskopisk förståelse av gaslagen: Nyckelord: utvidgning [8]; gaslagen, allmänna [24]; *vardagsfysik [64]; Kraft-Rörelse [15515] Ursprunglig fråga: Svar: Gummi har ovanliga egenskaper och uppför sig så, se Natural_rubber#Elasticity . Uttänjning av gummi utvecklar värme och kontraktion kräver värme. Teoretiskt är det analogt med adiabatisk (utan värmeutbyte med omgivningen) expansion/kontraktion av en ideal gas - bara tvärt om (gasen värms vid kompression och kyls vid expansion). För "vanliga" elastiska material (t.ex. metaller) lagras elasticitetsenergin elektrostatiskt. Det betyder att, bortsett för lite friktionsförluster, deformationsprocessen inte ändrar strukturen på materialet. Arbetet som går åt för att deformera materialet lagras som potentiell energi eftersom avståndet mellan atomerna ändras från det normala. Temperaturen ändras inte i processen (fortfarande bortsett från friktion). Gummi har en annan stuktur. Det består av polymerer i form av långa trådar. Trådarna är i viloläget lösa och svänger som gitarrsträngar. När man spänner ett gummiband kan trådarna inte svänga längre. Trådarna avger sin kinetiska energi i form av värme. Gummibandet blir varmt. När spänningen tas bort sker det omvända: värme omvandlas till ordnade svängningar hos trådarna. Gummit kyls alltså ner. Elasticitetsenergin i gummi lagras alltså termiskt såväl som elektrostatiskt. Experiment: Nedanstående video demonstrerar på ett indirekt sätt denna negativa expansionskoefficient för gummiband: Se även Elasticity_(physics) . Nyckelord: elasticitet [4]; *vardagsfysik [64]; utvidgning [8]; Kraft-Rörelse [15502] jag tittade i min formelsamling och hittade volymutvidgningskoefficienten för vatten: 0,18 10^3*K^-1
men vad betyder det? ska man räkna i kubikdecimeter eller kubikmeter?
hur ser formeln ut och hur räknar man? Svar: DV = b VDT där DV är volymsökningen, V volymen från början och DT temperaturskillnaden. För ditt fall blir ändringen i volym DV = 0.20*10-3 V (90-20) = 0.014 V Så om volymen vid 20 grader är 1 m3 blir volymsökningen 0.014 m3 eller 14 dm3. Annorlunda uttryckt: 1000 liter expanderar till 1014 liter. Anmärkning: volymutvidgningskoefficienten för vatten varierar mycket med temperaturen (se länk 1) så man måste egentligen räkna med flera temperaturintervall. Ovanstående är en betydlig underskattning av expansionen, säkert med en faktor två, se fråga 9080 . Nyckelord: utvidgning [8]; 1 https://www.engineeringtoolbox.com/water-thermal-properties-d_162.html Värme [13116] Svar: Hur mycket plats en atom kräver är relaterat till densitet, vilket också är ganska svårt att förklara i detalj, se fråga 12220 nedan. Se även fråga 12220 Nyckelord: utvidgning [8]; Värme [9080] Svar: Fundera: Varför blir det tidigare is på en grund sjö jämfört med
en djup? Om inte vatten haft denna underliga egenskap, hade sjöarna bottenfrusit
mycket snabbare. Det hade inte varit kul för fisken. Nyckelord: utvidgning [8]; Frågelådan innehåller 7624 frågor med svar. ** Frågelådan är stängd för nya frågor tills vidare **
|
Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar.