Fizička svojstva inženjerskih materijala
Za završnu obradu materijala za inženjerski proizvod ili aplikaciju, trebali bismo imati znanje o fizičkim svojstvima materijala. Fizička svojstva materijala su ona koja se mogu promatrati bez ikakve promjene identiteta materijala. Neki od tipičnih svojstava materijala navedeni su u nastavku-
Gustoća
Specifična težina
Temperature promjene stanja
Koeficijenti topline širenja
Specifična toplina
Latentna toplina
Tečnost
Svarenost
Elastičnost
Plastičnost
Poroznost
Toplinska provodljivost
Gustoća materijala
Gustoća materijala ili tvari definirana je kao "masa po jedinici volumena". Predstavlja se kao omjer mase s volumenom materijala. Označava se sa "ρ". Njegova jedinica u SI sustavu je Kg/m3.
Ako je m masa materijala u kg, V volumen materijala u metrima3.
Tada je gustoća materijala,
Specifična težina materijala
Definira se kao omjer gustoće materijala u odnosu na gustoću referentnog materijala ili tvari. Nema jedinice. Ponekad se također naziva relativna gustoća. Za izračun specifične težine obično se voda smatra referentnom tvari.
Temperature promjene stanja
Obično tvar ima tri stanja - čvrsto, tekuće i plinasto. Temperature promjene stanja su temperature na kojima tvar mijenja svoje stanje.
Temperature promjene stanja su sljedećih vrsta-
Tačka taljenja-To je temperatura (u oC ili K) na kojoj tvar mijenja svoje stanje iz čvrstog u tekuće.
Tačka vrelišta-To je temperatura (u oC ili K) na kojoj tvar mijenja svoje stanje iz tekućeg u plinasto.
Tačka zamrzavanja-To je temperatura (u oC ili K) na kojoj tekućina mijenja svoje stanje iz tekućeg u čvrsto. Teoretski je jednaka tački taljenja. Međutim, praktično može se primijetiti neka razlika.
Koeficijent topline širenja
Kada se materijal zagrije, širi se, zbog čega se njegove dimenzije promijenjuju. Koeficijent topline širenja predstavlja širenje materijala s porastom temperature. Postoji tri vrste koeficijenata topline širenja, a to su-
Koeficijent linearnog topline širenja
Promjena duljine objekta zbog promjene temperature vezana je uz "koeficijent linearnog topline širenja". Oznaka mu je “αL”
gdje je 'l' početna duljina objekta, 'Δl' promjena duljine, 'Δt' promjena temperature. Jedinica αL je po oC.
Koeficijent površinskog topline širenja
Promjena površine objekta zbog promjene temperature vezana je uz "koeficijent površinskog topline širenja". Oznaka mu je “αA”.
gdje je 'l' početna duljina objekta, 'ΔA' promjena površine, 'Δt' promjena temperature. Jedinica αA je po oC.
Koeficijent volumenskog topline širenja
Promjena volumena objekta zbog promjene temperature vezana je uz "koeficijent volumenskog topline širenja". Oznaka mu je “αV”
gdje je 'l' početna duljina objekta, 'ΔV' promjena volumena, 'Δt' promjena temperature. Jedinica αA je po oC.
Specifična toplina materijala
Specifična toplina materijala definirana je kao količina topline potrebna za povećanje temperature jedinice mase materijala za 1oC. Oznaka joj je ‘S’.
gdje je m masa materijala u kg. Q količina topline dana materijalu u Joulu. Δt je porast temperature. Jedinica specifične topline u SI sustavu je Joule/kg oC.
