Ingeniørmaterialers fysiske egenskaper

Felt: Grunnleggende elektrisitet

China

For å fullføre materialet for et ingeniørprodukt eller en applikasjon, må vi ha kunnskap om fysiske egenskaper til materialer. Fysiske egenskaper til et materiale er de som kan observeres uten noen endring av materialeidentiteten. Noen av disse typiske egenskapene hos et materiale er oppført nedenfor-

Tetthet
Spesifikk tyngde
Temperaturer for tilstandsendringer
Koeffisienter for termisk utvidelse
Spesifikk varmekapasitet
Latent varme
Flytbarhet
Sveiselighet
Elastisitet
Plastisitet
Porøsitet
Termisk ledningsevne
Elektrisk ledeevne

Tetthet av Materialer

Tetthet av et materiale eller stoff defineres som "massen per enhetsvolum". Det representeres som forholdet mellom massen og volumet av et materiale. Det betegnes med "ρ". Dens enhet i SI-systemet er Kg/m3.
Hvis m er massen av materialet i Kg, V er volumet av materialet i meter3.
Da er tettheten av materialet,

Spesifikk Tyngde av Materialer

Denne defineres som forholdet mellom tettheten av materialet i forhold til tettheten av et referansemateriale eller stoff. Den har ingen enhet. Noen ganger kalles den også relativ tetthet. For beregning av spesifikk tyngde brukes vanligvis vann som referansesubstans.

Temperaturer for Tilstandsendringer

Generelt har et stoff tre tilstander - fast tilstand, væsketilstand, gassform. Temperaturer for tilstandsendringer er temperaturen der stoffet endrer seg fra en tilstand til en annen tilstand.

Temperaturer for tilstandsendringer er av følgende typer-

Smeltepunkt-Det er temperaturen (i oC eller K) hvor stoffet endrer seg fra fast til væsketilstand.

Kokepunkt-Det er temperaturen (i oC eller K) hvor stoffet endrer seg fra væsketilstand til gassform.

Frysepunkt-Det er temperaturen (i oC eller K) hvor en væske endrer seg fra væsketilstand til fast tilstand. Teoretisk er det likt smeltepunktet. Imidlertid kan det i praksis være noen forskjell.

Koeffisient for Termisk Utvidelse

Når et materiale hedes, utvider det seg, noe som fører til at dimensjonene endres. Koeffisienten for termisk utvidelse representerer utvidelsen i materialet med økende temperatur. Termiske utvidelseskoeffisienter er av tre typer, nemlig-

Koeffisient for Lineær Termisk Utvidelse
Endring i lengden på et objekt på grunn av endring i temperatur er relatert ved "Koeffisient for lineær termisk utvidelse". Den betegnes med "αL"

Hvor 'l' er den initielle lengden av objektet, 'Δl' er endringen i lengde, 'Δt' er endringen i temperaturen. Enheten til αL er per oC.

Koeffisient for Areal Termisk Utvidelse
Endring i arealet av et objekt på grunn av endring i temperatur er relatert ved "Koeffisient for areal termisk utvidelse". Den betegnes med "αA".

Hvor 'l' er den initielle lengden av objektet, 'ΔA' er endringen i lengde, 'Δt' er endringen i temperaturen. Enheten til αA er per oC.

Koeffisient for Volumetriske Termiske Utvidelse
Endring i volumet av et objekt på grunn av endring i temperatur er relatert ved "Koeffisient for volumetriske termiske utvidelse". Den betegnes med "αV"

Hvor 'l' er den initielle lengden av objektet, 'ΔV' er endringen i lengde, 'Δt' er endringen i temperaturen. Enheten til αA er per oC.

Spesifikk Varmekapasitet av Materialer

Spesifikk varmekapasitet av et materiale defineres som mengden varme som kreves for å øke temperaturen av enhetsmassen av materialet med 1oC. Den betegnes med 'S'.

Hvor m er massen av materialet i Kg. Q er mengden varme som gis til materialet i Joule. Δt er temperaturstigning. Enheten for spesifikk varmekapasitet i SI-systemet er Joule/Kg oC.