Ut materiale pro ingeniariorum opere vel applicatione perficiamus, oportet nos scientiam habere physicalis proprietatum materialium. Proprietates physicales materialis sunt quae sine ulla mutatione identitatis materialis observari possunt. Quaedam huiusmodi typicae proprietates materialis subter enumerantur-
Densitas
Gravitas specifica
Temperature mutationis status
Coefficientes expansionis thermalis
Calor specificus
Calor latens
Fluiditas
Capacitas coniungendi
Elasticitas
Plasticitas
Porositas
Conductio thermalis
Densitas materialis seu substantiae definitur ut “massa per unitatem voluminis”. Representatur ut ratio massae ad volumen materialis. Denotatur per “ρ”. Unitas in SI system est Kg/m3.
Si, m sit massa materialis in Kg, V sit volumen materialis in metrum3.
Tunc densitas materialis,
Definitur ut ratio densitatis materialis ad densitatem materialis referentis. Non habet unitatem. Interdum etiam dicitur ut densitas relativa. Pro calculo gravitatis saepe aqua consideratur ut materia referens.
Generaliter substantia tres statūs habet, qui dicuntur – status solidus, status liquidus, status gaseus. Temperatura mutationis status est temperatura qua substantia ab uno statu ad alterum mutatur.
Temperature mutationis status sunt sequentes typi-
Punctum fusionis-Est temperatura (in oC aut K) qua substantia ab statu solido ad statum liquidum mutatur.
Punctum ebullitionis-Est temperatura (in oC aut K) qua substantia ab statu liquido ad statum gaseum mutatur.
Punctum congelationis-Est temperatura (in oC aut K) qua liquidus ab statu liquido ad statum solidum mutatur. Theoretice aequale est puncto fusionis. Tamen, practice aliqua differentia observari potest.
Cum materialis calefactus sit, expanditur, ob quod eius dimensiones mutantur. Coefficientes expansionis thermalis, representant expansionem materialis cum incremento temperature. Coefficientes expansionis thermali sunt trium generum, scilicet-
Coefficient linearis expansionis thermalis
Mutatio longitudinis objecti ex mutatione temperature relata est per “Coefficientem linearis expansionis thermalis”. Denotatur per “αL”
Ubi, ‘l’ est initia longitudo objecti, ‘Δl’ est mutatio longitudinis, ‘Δt’ est mutatio temperature. Unitas αL est per oC.
Coefficient areae expansionis thermalis
Mutatio areae objecti ex mutatione temperature relata est per “Coefficientem areae expansionis thermalis”. Denotatur per “αA”.
Ubi, ‘l’ est initia longitudo objecti, ‘ΔA’ est mutatio longitudinis, ‘Δt’ est mutatio temperature. Unitas αA est per oC.
Coefficient voluminis expansionis thermalis
Mutatio voluminis objecti ex mutatione temperature relata est per “Coefficientem voluminis expansionis thermalis”. Denotatur per “αV”
Ubi, ‘l’ est initia longitudo objecti, ‘ΔV’ est mutatio longitudinis, ‘Δt’ est mutatio temperature. Unitas αA est per oC.
Calor specificus materialis definitur ut quantitas caloris necessaria ad incrementum temperature unitatis massae materialis per 1oC. Denotatur per ‘S’.
Ubi, m est massa materialis in Kg. Q est quantitas caloris data materiali in Joule. Δt est incrementum temperature. Unitas caloris specifici in SI system est Joule/Kg oC.
Calor latens materialis definitur ut quantitas caloris necessaria/liberata ex mutatione unitatis massae materialis ab uno statu ad alium statum (mutatio phase). Denotatur per ‘L’. Calor latens datur,