Inženierijas materiālu fiziskās īpašības

Lai pabeigtu materiālu inženierzinātniskam produktam vai aplikācijai, mums jāzina materiālu fiziskās īpašības. Materiāla fiziskās īpašības ir tās, kuras var novērot bez materiāla identitātes maiņas. Dažas no šīm tipiskajām materiāla īpašībām ir uzskaitītas zemāk-

• Blīvums

• Specifiskais svars

• Fāzes maiņas temperatūras

• Termodilatacijas koeficienti

• Specifiskā siltums

• Latentā siltums

• Šķidrumainība

• Svarkaubējamība

• Elastičitāte

• Plastičitāte

• Porozitāte

• Termiskā vedējspēja

• Elektrovedējspēja

Materiālu blīvums

Materiāla blīvums vai vienaastība definēta kā “masa vienības tilpumā”. Tas attēlo masas attiecību ar materiāla tilpumu. To apzīmē ar “ρ”. Tā mērvienība SI sistēmā ir Kg/m3.
Ja, m ir materiāla masa kg, V ir materiāla tilpums metrus3.
Tad materiāla blīvums,

Materiālu specifiskais svars

Tas definēts kā materiāla blīvuma attiecība pret referenci materiāla vai vienaastības blīvumu. Tam nav nekādas mērvienības. Dažreiz to sauc arī par relatīvo blīvumu. Gravitācijas aprēķināšanai parasti tiek izmantota ūdens kā referenci.

Fāzes maiņas temperatūras

Parasti vienaastībai ir trīs stāvokļi - cietā stāvoklis, šķidrums, gāze. Fāzes maiņas temperatūra ir tā temperatūra, pie kuras vienaastība maina savu stāvokli no viena uz otru.

Fāzes maiņas temperatūras ir šādas veides-

Tuksnesa punkts-Tas ir temperatūra (grādos C vai K), pie kuras vienaastība maina savu stāvokli no cietā stāvokļa uz šķidrumu.

Kipšanas punkts-Tas ir temperatūra (grādos C vai K), pie kuras vienaastība maina savu stāvokli no šķidruma uz gāzi.

Ledojuma punkts-Tas ir temperatūra (grādos C vai K), pie kuras šķidrums maina savu stāvokli no šķidruma uz cieto stāvokli. Teorētiski tas ir vienāds ar tuksnesa punktu. Tomēr, praktiski var būt novērojamas dažas atšķirības.

Termodilatacijas koeficients

Kad materiāls tiek sildīts, tas paplašinās, tādējādi tā dimensijas mainās. Termodilatacijas koeficients attēlo materiāla paplašināšanos ar temperatūras pieaugumu. Termodilatacijas koeficienti ir trīs veidos, proti-

Lineārā termodilatacijas koeficienta koeficients
Objekta garuma maiņa dēļ temperatūras maiņas ir saistīta ar "lineārās termodilatacijas koeficienta koeficientu". To apzīmē ar “αL”

Kur, ‘l’ ir objekta sākotnējais garums, ‘Δl’ ir garuma maiņa, ‘Δt’ ir temperatūras maiņa. αL mērvienība ir grādos C.

Lauka termodilatacijas koeficients
Objekta laukuma maiņa dēļ temperatūras maiņas ir saistīta ar "lauka termodilatacijas koeficientu". To apzīmē ar “αA”.

Kur, ‘l’ ir objekta sākotnējais garums, ‘ΔA’ ir laukuma maiņa, ‘Δt’ ir temperatūras maiņa. αA mērvienība ir grādos C.

Tilpuma termodilatacijas koeficients
Objekta tilpuma maiņa dēļ temperatūras maiņas ir saistīta ar "tilpuma termodilatacijas koeficientu". To apzīmē ar “αV”

Kur, ‘l’ ir objekta sākotnējais garums, ‘ΔV’ ir tilpuma maiņa, ‘Δt’ ir temperatūras maiņa. αA mērvienība ir grādos C.

Materiālu specifiskais siltums

Materiāla specifiskais siltums definēts kā siltuma daudzums, kas nepieciešams, lai palielinātu materiāla vienības masas temperatūru par 1oC. To apzīmē ar ‘S’.

Kur, m ir materiāla masa kg. Q ir materiālam sniegtais siltums dzelzs. Δt ir temperatūras pieaugums. Specifiskā siltuma mērvienība SI sistēmā ir Džeulis/kg oC.

Materiālu latentais siltums

Materiāla latentais siltums definēts kā siltuma daudzums, kas nepieciešams/vienkārši izlaista materiāla vienības masas fāzes maiņai. To apzīmē ar ‘L’. Latentais siltums ir dots ar,