Qattiq jismlarning mexanik xossalari. Moddalarning issiqlikdan kengayishi

Hajmiy kengayishi V₀ hajm, T₀ haroratli jismni T haroratgacha, ya’ni haroratga qizitaylik. Natijada jismning hajmi V gacha ya’ni ga ortadi.

Qizigan jismning hajmi harorat o`zgarishiga chiziqli bog’liq.

V=V₀(1+β bu yerda

Agar V= ekanligini e’tiborga olsak chiziqli va hajmiy kengayishlarning harorat koeffitsientlari orasida

=3α munosabatdan topish mumkin.

Suyuqliklarning issiqlikdan kengayishi. Suyuqlik qizdirilganda molekulalarning betartib harakat o`rtacha kinetik energiyasi ortadi. Bu esa molekulalar orasidagi masofaning ortishiga olib keladi. Natijada suyuqlikning hajmi ortadi. Qattiq jismlarniki kabi, suyuqliklarning issiqlikdan kengayishi ham hajmiy kengayishining harorat koeffitsienti bilan xarakterlanadi. Qizitilgan suyuqlikning hajmi ifoda bilan aniqlanadi.

 Ba’zi suyuqliklar uchun 273K da hajmiy kengayishning harorat koeffitsienti:

Modda	Β,10^-3K^-1
Simob Kerosin Spirt Efir	0,54 3,0 3,3 1,7

 Qizdirilgan suyuqlikning zichligi Ma’lumki zichlik ρq ifoda yordamida aniqlanadi. Demak qizitilgan suyuqlikning hajmi ortsa uning zichligi kamayishi kerak.

Zichlik o`zgarishining haroratga bog’liqligini aniqlash uchun T₀ va T haroratlardagi suyuqlik zichliklarini ρ₀ va ρ lar bilan belgilaymiz. V=V₀(1+β dan olamiz.

yoki

 Issiqlikdan kengayishni texnikada va hayotda e’tiborga olish. Har qanday asbob-uskuna, mashinalarni yasashda ular tayyorlanadigan materiallarning issiqlikdan kengayishi hisobga olinadi. Misol uchun elektr qurilmalarida turli xil metallar, yoki metall va shishalarning kavsharlanishiga zarurat bo`lsa unda chiziqli kengayish harorat koeffitsientlari bir-biriga yaqin bo`lganlarinigina tanlash zarur. Aks holda qizish yoki sovush natijasida mexanik kuchlanish vujudga kelib asbobni ishdan chiqarishi mumkin.

Ko`plab mashina va mexanizmlarning issiqlikdan kengayishi maqsadga muvofiq bo`lmagan qismlari invordan yasaladi. Ko`rsatishi haroratga bog’liq bo`lmasligi uchun invordan soat mayatniklari, geodeziya uzunlik o`lchov asboblari yasaladi.

Quvur yo`llarini ko`rishda ma’lum masofada bukri qismlar qilinadi. Bu qismlar quvurlarni isishda yoki sovushda uzunligi o`zgarishi natijasida buzilishdan saqlaydi.

Elektr uzatish simlarining osiltirib qo`yilishida ham o`tkazgich materialining issiqlikdan kengayishi hisobga olinadi. Elektr yordamida yuruvchi transport vositalarining o`tkazgichlari yuklar yordamida tortib qo`yiladi va hokazolar.

Texnikada suyuqliklarning ham issiqlikdan kengayishini hisobga olish zarur. Yopiq idishda saqlanadigan suyuqlik qizdirilganda portlab ketishi mumkin. Shuning uchun ham turli idishlar suyuqliklar bilan to`ldirilganda yoki juda qattiq yopilmaydi, yoki suyuqlik hajmining ortishi hisobga olinib bo`shliq qoldiriladi.

Suv zichligining haroratga bog’liqligi. Ko’pgina suyuqliklar harorat ortishi bilan suyuqliklarning zichligi kamayadi. Lekin suv bundan mustasno.

Suv o`zining eng katta zichligiga 4<sup>0</sup>Cda erishadi. Bunga sabab muz kristall panjarasining o`ziga xos xususiyatga ega ekanligidir. Agar suyuq holatda H₂O molekulalari bir-biriga jips joylashsa, kristallanishda molekulalar orasidagi masofa ortadi va muz kristali molekulalari orasida bo`shliq vujudga keladi. Natijada muz holatidagi suvning hajmi ortadi.

Suvning zichligi 4⁰Sda eng katta qiymatiga erishadi va muzdagidan ham katta bo`ladi. SHuning uchun ham muz suvda suzib yuradi. Harorat 4<sup>0</sup>C dan ko`tarilganda ham, pasayganda ham suyuqlikning zichligi kamayadi va demak hajmi ortadi.

Suv zichligi o`zgarishining tabiatga ta’siri. Yer shari sirtining sakson foizini suv qoplab turgani uchun ham, uning issiqlikdan kengayishining o`ziga xos xususiyati obi-havoga katta ta’sir ko`rsatadi.

Bunga suv havzalarida turli haroratli suv qatlamlarining tinimsiz o`rin almashuvi yaqqol misol bo`ladi.

Suvning harorati 4⁰C ga etguncha issiqroq suvning zichligi sovuqroq suvning zichligiga nisbatan kichikroq bo`ladi va shuning uchun ham issiqroq suv yuqoriga ko`tarilib, sovuqrog`i pastga tushadi.

Haroratning 0dan 4⁰C gacha bo`lgan oralig`ida esa teskari hol ro`y beradi. Endi yuqoriroq haroratli suv pastga tushadi, sovuqrog`i esa yuqoriga ko`tarilib yanada sovuydi va muzlaydi. Shu sababli suv havzalarining yuqori qatlami muzlab qo`yi qatlamlari muzlamaydi. Natijada suv havzasi tubigacha muzlamay undagi baliqlar va boshqa jonzotlar hayoti saqlanib qolinadi.

Suvning muzlaganda kengayishi va uning oqibatlari. Yuqorida qayd etilganidek suv muzlaganda uning molekulalari orasidagi masofa, va demak muz holatidagi suvning hajmi ham ortadi.

Bu hol tog` jinslarining emirilishiga olib keladi. Jins qatlamlari orasiga kirib qolgan suv muzlaydi va hajmi ortib qatlamlarni emiradi. SHuningdek suv solingan idishlar ham uning muzlashi natijasida yorilishi yoki sinishi mumkin. Buning oldini olish uchun turli usullardan foydalaniladi. Masalan avtomobillarning sovutgichlariga suv o`rniga ancha past haroratlarda ham muzlamaydigan boshqa suyuqliklardan foydalaniladi.