Для окончательной подготовки материала для инженерного продукта или приложения необходимо знать физические свойства материалов. Физические свойства материала - это те, которые можно наблюдать без изменения идентичности материала. Некоторые из этих типичных свойств материала перечислены ниже-
Плотность
Удельный вес
Температуры перехода состояний
Коэффициенты теплового расширения
Удельная теплоемкость
Скрытая теплота
Жидкотекучесть
Свариваемость
Упругость
Пластичность
Пористость
Теплопроводность
Плотность материала или вещества определяется как "масса на единицу объема". Она представлена как отношение массы к объему материала. Обозначается символом “ρ”. Единица измерения в СИ - кг/м3.
Если m - масса материала в кг, V - объем материала в метрах3.
Тогда плотность материала,
Он определяется как отношение плотности материала к плотности эталонного материала или вещества. У него нет единицы измерения. Иногда его также называют относительным удельным весом. Для расчета удельного веса обычно используется вода как эталонное вещество.
Обычно вещество имеет три состояния: твердое, жидкое и газообразное. Температура перехода состояния - это температура, при которой вещество переходит из одного состояния в другое.
Температуры перехода состояния бывают следующих типов-
Температура плавления- Это температура (в oC или K), при которой вещество переходит из твердого состояния в жидкое.
Температура кипения- Это температура (в oC или K), при которой вещество переходит из жидкого состояния в газообразное.
Температура замерзания- Это температура (в oC или K), при которой жидкость переходит из жидкого состояния в твердое. Теоретически она равна температуре плавления. Однако, на практике могут наблюдаться некоторые различия.
Когда материал нагревается, он расширяется, что приводит к изменению его размеров. Коэффициент теплового расширения представляет собой расширение материала с увеличением температуры. Существует три типа коэффициентов теплового расширения, а именно-
Линейный коэффициент теплового расширения
Изменение длины объекта при изменении температуры связано с "линейным коэффициентом теплового расширения". Он обозначается символом “αL”
Где 'l' - начальная длина объекта, 'Δl' - изменение длины, 'Δt' - изменение температуры. Единица αL - на oC.
Площадной коэффициент теплового расширения
Изменение площади объекта при изменении температуры связано с "площадным коэффициентом теплового расширения". Он обозначается символом “αA”.
Где 'l' - начальная длина объекта, 'ΔA' - изменение площади, 'Δt' - изменение температуры. Единица αA - на oC.
Объемный коэффициент теплового расширения
Изменение объема объекта при изменении температуры связано с "объемным коэффициентом теплового расширения". Он обозначается символом “αV”
Где 'l' - начальная длина объекта, 'ΔV' - изменение объема, 'Δt' - изменение температуры. Единица αA - на oC.
Удельная теплоемкость материала определяется как количество тепла, необходимое для повышения температуры единицы массы материала на 1oC. Она обозначается символом ‘S’.
Где m - масса материала в кг. Q - количество тепла, переданное материалу в джоулях. Δt - повышение температуры. Единица измерения удельной теплоемкости в системе СИ - джоуль/кг oC.