Fysiske egenskaber af ingeniørmaterialer
For at færdiggøre materialet til et ingeniørprodukt eller -program, skal vi have viden om materialefysiske egenskaber. Materialefysiske egenskaber er de, der kan observeres uden nogen ændring af materialets identitet. Nogle af disse typiske egenskaber for et materiale er følgende-
Tæthed
Specifik tyngde
Temperaturer for tilsandsforandring
Koefficienter for varmetilvækst
Specifik varmekapacitet
Latent varme
Flydighed
Sømmelighed
Elasticitet
Plasticitet
Porositet
Termisk ledningsevne
Tæthed af materialer
Tætheden af et materiale defineres som "massen pr. enhedsvolumen". Det repræsenteres som forholdet mellem massen og volumen af et materiale. Det betegnes med "ρ". Dets enhed i SI-systemet er Kg/m3.
Hvis m er massen af materialet i Kg, V er volumen af materialet i meter3.
Så er tætheden af materialet,
Specifik tyngde af materialer
Det defineres som forholdet mellem tætheden af materialet i forhold til tætheden af et referencemateriale. Det har ingen enhed. Nogle gange kaldes det også relativ tæthed. For beregning af gravitation anvendes normalt vand som referencemateriale.
Temperaturer for tilsandsforandring
Generelt har et stof tre tilstande kaldet – fast tilstand, væsketilstand, gasform. Temperaturer for tilsandsforandring er temperaturen, hvorved stoffet skifter fra en tilstand til en anden.
Temperaturer for tilsandsforandring er af følgende typer-
Smeltepunkt-Det er temperaturen (i oC eller K), hvorved stoffet skifter fra fast til væsketilstand.
Kogepunkt-Det er temperaturen (i oC eller K), hvorved stoffet skifter fra væsketilstand til gasform.
Frysepunkt-Det er temperaturen (i oC eller K), hvorved en væske skifter fra væsketilstand til fast tilstand. Teoretisk set er det lig med smeltepunktet. Dog kan der praktisk set være observeret nogle forskelle.
Koefficient for termisk udvidelse
Når et materiale opvarmes, udvider det sig, hvilket resulterer i ændringer i dets dimensioner. Koefficienten for termisk udvidelse repræsenterer udvidelsen af materialet med stigende temperatur. Der findes tre typer koefficienter for termisk udvidelse, nemlig-
Koefficient for lineær termisk udvidelse
Ændringen i længden af et objekt på grund af temperaturændring relateres ved "koefficienten for lineær termisk udvidelse". Den betegnes med "αL"
Hvor 'l' er den initielle længde af objektet, 'Δl' er ændringen i længde, 'Δt' er ændringen i temperaturen. Enheden for αL er per oC.
Koefficient for arealtermisk udvidelse
Ændringen i arealet af et objekt på grund af temperaturændring relateres ved "koefficienten for arealtermisk udvidelse". Den betegnes med "αA".
Hvor 'l' er den initielle længde af objektet, 'ΔA' er ændringen i arealet, 'Δt' er ændringen i temperaturen. Enheden for αA er per oC.
Koefficient for volumetermisk udvidelse
Ændringen i volumen af et objekt på grund af temperaturændring relateres ved "koefficienten for volumetermisk udvidelse". Den betegnes med "αV"
Hvor 'l' er den initielle længde af objektet, 'ΔV' er ændringen i volumen, 'Δt' er ændringen i temperaturen. Enheden for αA er per oC.
Specifik varmekapacitet af materialer
Specifik varmekapacitet for et materiale defineres som mængden af varme, der kræves for at øge temperaturen for enhedsmassen af materialet med 1oC. Den betegnes med 'S'.
Hvor m er massen af materialet i Kg. Q er mængden af varme, der gives til materialet i Joule. Δt er stigningen i temperaturen. Enheden for specifik varmekapacitet i SI-systemet er Joule/Kg oC.
Latent varme af materialer
