Fisiese Eienskappe van Ingenieursmateriaal
Om die materiaal vir 'n ingenieursprodukt of toepassing te voltooi, moet ons kennis hê van fisiese eienskappe van materiaal. Die fisiese eienskappe van 'n materiaal is dié wat waargeneem kan word sonder enige verandering in die identiteit van die materiaal. Sommige van hierdie tipiese eienskappe van 'n materiaal word hieronder gelys-
Dichtheid
Spesifieke swaartekrag
Toestandswisselingstemperature
Koëffisiënte van termiese uitbreiding
Spesifieke warmte
Latente warmte
Vloeibaarheid
Lasbaarheid
Elkastisiteit
Plastisiteit
Poroosheid
Termiese geleidbaarheid
Dichtheid van Materiaal
Dichtheid van 'n materiaal of stof word gedefinieer as “die massa per eenheid volume”. Dit word voorgestel as die verhouding van massa met volume van 'n materiaal. Dit word aangedui deur “ρ”. Sy eenheid in SI-sisteem is Kg/m3.
As, m die massa van materiaal in Kg is, V is die volume van materiale in meter3.
Dan is die dichtheid van materiaal,
Spesifieke Swaarheid van Materiaal
Dit word gedefinieer as die verhouding van die dichtheid van materiaal ten opsigte van die dichtheid van 'n verwysingsmateriaal of stof. Dit het geen eenheid nie. Soms word dit ook relatiewe dichtheid genoem. Vir swaarheidsberekening word water algemeen as 'n verwysingsstof beskou.
Toestandswisselingstemperature
Algemeen het 'n stof drie toestande genaamd – vaste toestand, vloeistoftoestand, gasvormige toestand. Toestandswisselingstemperatuur is die temperatuur waarby die stof van die een toestand na die ander toestand verander.
Toestandswisselingstemperature is van die volgende tipes-
Smelttemperatuur-Dit is die temperatuur (in oC of K) waarby die stof van vaste toestand na vloeistoftoestand verander.
Kooktemperatuur-Dit is die temperatuur (in oC of K) waarby die stof van vloeistoftoestand na gasvormige toestand verander.
Vriespunt-Dit is die temperatuur (in oC of K) waarby 'n vloeistof van vloeistoftoestand na vaste toestand verander. Teoreties is dit gelyk aan die smelttemperatuur. Praktyklik mag egter 'n verskil waargeneem word.
Koëffisiënt van Termiese Uitbreiding
Wanneer 'n materiaal verhit word, brei dit uit, waardoor sy afmetings verander. Koëffisiënt van termiese uitbreiding, verteenwoordig die uitbreiding in materiaal met toeneming in temperatuur. Termiese uitbreidingskoëffisiënte is van drie tipes, naamlik-
Koëffisiënt van Lineêre Termiese Uitbreiding
Die verandering in lengte van 'n voorwerp as gevolg van verandering in temperatuur word verband hou deur “Koëffisiënt van lineêre termiese uitbreiding”. Dit word aangedui deur “αL”
Waar, ‘l’ die oorspronklike lengte van die voorwerp is, ‘Δl’ die verandering in lengte, ‘Δt’ die verandering in temperatuur. Eenheid van αL is per oC.
Koëffisiënt van Oppervlakte Termiese Uitbreiding
Die verandering in oppervlakte van 'n voorwerp as gevolg van verandering in temperatuur word verband hou deur “Koëffisiënt van oppervlakte termiese uitbreiding”. Dit word aangedui deur “αA”.
Waar, ‘l’ die oorspronklike lengte van die voorwerp is, ‘ΔA’ die verandering in lengte, ‘Δt’ die verandering in temperatuur. Eenheid van αA is per oC.
Koëffisiënt van Volume Termiese Uitbreiding
Die verandering in volume van 'n voorwerp as gevolg van verandering in temperatuur word verband hou deur “Koëffisiënt van volume termiese uitbreiding”. Dit word aangedui deur “αV”
Waar, ‘l’ die oorspronklike lengte van die voorwerp is, ‘ΔV’ die verandering in lengte, ‘Δt’ die verandering in temperatuur. Eenheid van αA is per oC.
Spesifieke Warmte van Materiaal
Spesifieke warmte van 'n materiaal word gedefinieer as die hoeveelheid warmte wat vereis word om die temperatuur van eenheid massa van materiaal met 1oC te verhoog. Dit word aangedui deur ‘S’.
Waar, m die massa van materiaal in Kg is. Q is die hoeveelheid warmte wat aan materiaal gegee word in Joule. Δt is die verhoging in temperatuur. Eenheid van spesifieke warmte in SI-sisteem is Joule/Kg oC.
