Fizičke osobine inženjerskih materijala
Da bi se završio materijal za inženjerski proizvod ili aplikaciju, trebalo bi da imamo znanje o fizičkim osobinama materijala. Fizičke osobine materijala su one koje se mogu posmatrati bez promene identiteta materijala. Neki od tipičnih svojstava materijala navedeni su ispod-
Gustoća
Specifična težina
Temperature promene stanja
Koeficijenti toplinske ekspanzije
Specifična toplota
Latentna toplota
Tečnost
Svarenost
Elastičnost
Plastičnost
Poroznost
Toplinska provodljivost
Gustoća materijala
Gustoća materijala ili supstance definiše se kao "masa po jedinici zapremine". Predstavlja se kao omjer mase i zapremine materijala. Oznaka je "ρ". Jedinica u SI sistemu je Kg/m3.
Ako je m masa materijala u Kg, V zapremina materijala u metru3.
Tada je gustoća materijala,
Specifična težina materijala
Definiše se kao omjer gustoce materijala u odnosu na gustocu referentnog materijala ili supstance. Nema jedinice. Ponekad se naziva i relativna težina. Za izračunavanje specifične težine obično se voda smatra referentnim materijalom.
Temperature promene stanja
Obično supstanca ima tri stanja - čvrsto stanje, tekuće stanje, plinasto stanje. Temperature promene stanja su temperature pri kojima supstanca menja jedno stanje u drugo.
Temperature promene stanja su sljedećih vrsta-
Tačka taljenja-To je temperatura (u oC ili K) pri kojoj supstanca menja čvrsto stanje u tekuće stanje.
Tačka ključevanja-To je temperatura (u oC ili K) pri kojoj supstanca menja tekuće stanje u plinasto stanje.
Tačka zatvaranja-To je temperatura (u oC ili K) pri kojoj tekućina menja tekuće stanje u čvrsto stanje. Teoretski je jednaka tački taljenja. Međutim, praktično može se primijetiti neka razlika.
Koeficijent toplinske ekspanzije
Kada se materijal zagrijava, širi se, zbog čega se njegove dimenzije menjaju. Koeficijent toplinske ekspanzije predstavlja širenje materijala s porastom temperature. Postoje tri vrste koeficijenata toplinske ekspanzije, a to su-
Koeficijent linearnoj toplinskoj ekspanziji
Promena dužine objekta usled promene temperature povezuje se sa "Koeficijentom linearnoj toplinskoj ekspanziji". Označava se sa “αL”
Gdje je 'l' početna dužina objekta, 'Δl' promena dužine, 'Δt' promena temperature. Jedinica αL je po oC.
Koeficijent površinske toplinske ekspanzije
Promena površine objekta usled promene temperature povezuje se sa "Koeficijentom površinske toplinske ekspanzije". Označava se sa “αA”.
Gdje je 'l' početna dužina objekta, 'ΔA' promena površine, 'Δt' promena temperature. Jedinica αA je po oC.
Koeficijent volumne toplinske ekspanzije
Promena zapremine objekta usled promene temperature povezuje se sa "Koeficijentom volumne toplinske ekspanzije". Označava se sa “αV”
Gdje je 'l' početna dužina objekta, 'ΔV' promena zapremine, 'Δt' promena temperature. Jedinica αA je po oC.
Specifična toplota materijala
Specifična toplota materijala definiše se kao količina toplote potrebna da se poveća temperatura jedinice mase materijala za 1oC. Označava se sa 'S'.
Gdje je m masa materijala u Kg. Q je količina toplote datih materijalu u Džulovima. Δt je porast temperature. Jedinica specifične topline u SI sistemu je Džul/Kg oC.
