dilatarea si aplicatiile ei

32
DILATAREA TERMICA si aplicatiile ei Proiect realizat de profesor Proiect realizat de profesor Laurentiu Roşu împreunã cu Laurentiu Roşu împreunã cu elevele: elevele: Guiu Hariclea Guiu Hariclea Ispas Alexandra Ispas Alexandra Gheorghiu Irina Gheorghiu Irina SCOPUL lucrarii: Prezentarea in format computerizat a notiunilor stiintifice legate de DILATARE, si realizarea unor exercitii interactive de fizica.

Upload: radu-elena

Post on 06-Feb-2016

1.608 views

Category:

Documents


92 download

DESCRIPTION

Dilatarea Si Aplicatiile Ei

TRANSCRIPT

Page 1: Dilatarea Si Aplicatiile Ei

DILATAREA TERMICA si aplicatiile ei

Proiect realizat de profesor Proiect realizat de profesor Laurentiu Roşu împreunã cu elevele: Laurentiu Roşu împreunã cu elevele:

Guiu HaricleaGuiu HaricleaIspas AlexandraIspas AlexandraGheorghiu IrinaGheorghiu Irina

SCOPUL lucrarii: Prezentarea in format computerizat a notiunilor stiintifice legate de DILATARE, si realizarea unor exercitii interactive de fizica.

Page 2: Dilatarea Si Aplicatiile Ei

1.Definiţia si exemple ale dilatãrii

Cuprins

2.Proprietãtile dilatãrii

4.Dilatarea fluidelor, gazelor si anomalia dilatãrii apei.

5.Aplicaţii ale dilatãrii

6.Întrebãri si rãspunsuri

3. Coeficientul de dilatare liniarã

Page 3: Dilatarea Si Aplicatiile Ei

1. 1. Exemple ale dilatariiExemple ale dilatarii

• 1. La creşterea 1. La creşterea temperaturii, alcoolul(sau temperaturii, alcoolul(sau mercurul) din termometru mercurul) din termometru se dilatã vizibilse dilatã vizibil

• 2. Dacã într-un pahar de 2. Dacã într-un pahar de sticlã turnãm brusc apã sticlã turnãm brusc apã fiebinte, clocotitã, paharul fiebinte, clocotitã, paharul se poate sparge datoritã se poate sparge datoritã dilatãrii neuniforme. dilatãrii neuniforme.

• 3. Dacã lasãm o s3. Dacã lasãm o stticlã cu iclã cu apã la congelator, o gãsim apã la congelator, o gãsim crcrăăpatpatăă, datoritã dilatarii , datoritã dilatarii apei când îngheaţã!apei când îngheaţã!

Pagina 3

Page 4: Dilatarea Si Aplicatiile Ei

Definitia dilatãrii termiceDefinitia dilatãrii termice

Modificarea(creşterea) Modificarea(creşterea) volumului unui corp volumului unui corp datorata modificarii datorata modificarii temperaturii se numeste temperaturii se numeste dilatare termicã.dilatare termicã.

• Pentru cazul in care Pentru cazul in care volumul se micşoreaza, volumul se micşoreaza, este folosita denumirea de este folosita denumirea de ,,contractare”.,,contractare”. 32

4

Page 5: Dilatarea Si Aplicatiile Ei

• EEvidentierea experimentala a dilatarii termice. videntierea experimentala a dilatarii termice.

a) De un trepied fixam o tija) De un trepied fixam o tijãã cu inel. Un corp cu inel. Un corp sferic metalic, la temperatura camerei poate fi sferic metalic, la temperatura camerei poate fi trecut prin inel, dar dupa ce trecut prin inel, dar dupa ce îîl l îîncncããlzim , nu mai lzim , nu mai poate fi trecut !! poate fi trecut !! RRezulta ca prin ezulta ca prin îîncncããlzirelzire volumulvolumul creşte ( creşte (dilatadilatare)re). .

b) Dupa un timp, corpul sferic se rb) Dupa un timp, corpul sferic se rããceşte, si ceşte, si poate fi trecut din nou prin inel. poate fi trecut din nou prin inel. RRezultaezulta: : prin prin rrããcire volumulcire volumul scade(c scade(contractaontractare).re).

5

Page 6: Dilatarea Si Aplicatiile Ei

2.2. Proprietatile dilatariiProprietatile dilatarii• Dilatarea depinde de variatia temperaturii, de natura Dilatarea depinde de variatia temperaturii, de natura

substantei si de starea de agregare a acesteia. substantei si de starea de agregare a acesteia. • Concluzii: Concluzii:

-prin dilatare, nu se modifica masa corpului, si nici -prin dilatare, nu se modifica masa corpului, si nici forma corpuluiforma corpului-prin dilatare densitatea corpului scade-prin dilatare densitatea corpului scade-prin contractare densitatea corpului creste-prin contractare densitatea corpului creste-la majoritatea corpurilor(cu exceptia apei, fontei), -la majoritatea corpurilor(cu exceptia apei, fontei), incalzirea produce incalzirea produce dilatare si dilatare si scaderea densitatiiscaderea densitatii

6

Page 7: Dilatarea Si Aplicatiile Ei

3. Coeficientul de dilatare 3. Coeficientul de dilatare liniarãliniarã

Pentru solide cresterea relativa a unei Pentru solide cresterea relativa a unei dimensiuni (raportul dintre variatia dimensiunii dimensiuni (raportul dintre variatia dimensiunii l si dimensiunea initiala ll si dimensiunea initiala l00) este proportionala ) este proportionala cu cresterea temperaturii cu cresterea temperaturii T. T. CCoeficientul de oeficientul de proportionitate se numeste coeficient de proportionitate se numeste coeficient de dilatare termica (dilatare termica (), o marime de obicei ), o marime de obicei pozitiva(exceptii: apa, fonta), a carei unitate de pozitiva(exceptii: apa, fonta), a carei unitate de masura este inversul unitatii de masura a masura este inversul unitatii de masura a temperaturii. temperaturii.

7

Page 8: Dilatarea Si Aplicatiile Ei

PIROMETRUL CU CADRAN ESTE UN DISPOZITIV CARE PIROMETRUL CU CADRAN ESTE UN DISPOZITIV CARE SE FOLOSESE FOLOSEŞŞTE PENTRU STUDIUL DILATTE PENTRU STUDIUL DILATĂĂRII METALELOR RII METALELOR (mãsoarã dilatarea). Fixând, pe rând tije metalice, din (mãsoarã dilatarea). Fixând, pe rând tije metalice, din metale diferite dar de dimensiuni identice, observmetale diferite dar de dimensiuni identice, observăăm ca ele m ca ele nu se dilata la fel de mult. De exemplu tijele din zinc sau nu se dilata la fel de mult. De exemplu tijele din zinc sau aluminiu se dilataluminiu se dilatăă cel mai mult, tija din cupru se dilat cel mai mult, tija din cupru se dilatăă ceva ceva mai pumai puţţin , iar cea din fier se dilatin , iar cea din fier se dilatăă şşi mai pui mai puţţin.in.

8

Page 9: Dilatarea Si Aplicatiile Ei

44. Dilatarea fluidelor. Dilatarea fluidelor• Atunci cand Atunci cand

temperatura creste temperatura creste fluidul din fluidul din termometru se dilata termometru se dilata si urca in tubul si urca in tubul gradat indicgradat indicâând o nd o temperatura mai temperatura mai ridicata.ridicata.

• CCâând se rnd se rããceşte ceşte fluidul se contracta si fluidul se contracta si coboara prin tubul coboara prin tubul gradat.gradat.

9

Page 10: Dilatarea Si Aplicatiile Ei

• Daca punem apa intr-Daca punem apa intr-oo eprubetaeprubeta si o si o încãlzim vom observa ca nivelul apei încãlzim vom observa ca nivelul apei creşte puţin.creşte puţin. Daca Daca oo vom lãsa sã se vom lãsa sã se rãceascã nivelul apei scade.rãceascã nivelul apei scade.

• Daca apa va Daca apa va îîngheţa volumul va creşte ngheţa volumul va creşte si gheaţa va avea densitatea mai micsi gheaţa va avea densitatea mai micãã decdecâât a apei.t a apei.

• Densitatea maxima a apei se obţine la Densitatea maxima a apei se obţine la temperatura de 4 C⁰temperatura de 4 C⁰

Anomalia dAnomalia dilatarilatarii ii apeiapei

,

10

Page 11: Dilatarea Si Aplicatiile Ei

Dilatarea gazelorDilatarea gazelor• Luaţi un balon cu un tub transparent în el.Luaţi un balon cu un tub transparent în el. Puneţi o picãturã Puneţi o picãturã

de lichid în tub.de lichid în tub. Încãlziţi-l si apoi lãsaţi-l sã se rãceascã.Încãlziţi-l si apoi lãsaţi-l sã se rãceascã.• Observaţi cã picãtura se deplaseazã aproape de marginea Observaţi cã picãtura se deplaseazã aproape de marginea

tubului când balonul este încãlzit. Când se rãceşte picãtura se tubului când balonul este încãlzit. Când se rãceşte picãtura se întoarce la poziţia ei iniţialã.întoarce la poziţia ei iniţialã.

• Volumul aerului creşte când este încãlzit si se micşoreazã Volumul aerului creşte când este încãlzit si se micşoreazã când se rãceşte.când se rãceşte.

11

Page 12: Dilatarea Si Aplicatiile Ei

44.. Aplicatii ale dilatariiAplicatii ale dilatarii• ÎÎn zilele geroase de iarnn zilele geroase de iarnãã nu trebuie nu trebuie llããsatsatãã ap apãã îîn radiatorul maşinii , fiindcn radiatorul maşinii , fiindcãã prin prin îîngheţare, apa şi-ar mngheţare, apa şi-ar mããri volumul, si ri volumul, si ar sparge radiatorul. ar sparge radiatorul. ÎÎn loc de apn loc de apãã se se pune antigel pune antigel îîn radiator. Antigeln radiator. Antigelulul nu nu îîngheaţngheaţãã la 0°C, ci doar la -35°C, si chiar la 0°C, ci doar la -35°C, si chiar atunci catunci câând nd îîngheaţngheaţãã nu se dilat nu se dilatãã, si deci , si deci nu sparge radiatorul maşinii.nu sparge radiatorul maşinii.

12

Page 13: Dilatarea Si Aplicatiile Ei

• Pe şinele sau podurile Pe şinele sau podurile pentru trenuri este pentru trenuri este lasat un spaţiu, având lasat un spaţiu, având în vedere cã vara se în vedere cã vara se dilatã.dilatã.

• BBucucããţile de ţile de ssină nu ină nu trebuiesc montate cap trebuiesc montate cap la cap, trebuiela cap, trebuiescsc l lããsate sate mici spaţii intre ele mici spaţii intre ele pentpentrru a le permite sa u a le permite sa se dilate fără se se se dilate fără se se bombeze bombeze şşinaina

Aplicatii13

Page 14: Dilatarea Si Aplicatiile Ei

ExempleExemple• Daca muncitorii nu lasã puţin spaţiu Daca muncitorii nu lasã puţin spaţiu

intre şinele de cãi ferate atunci când intre şinele de cãi ferate atunci când este cald ele se dilatã si se vor este cald ele se dilatã si se vor deforma.deforma.

14

Page 15: Dilatarea Si Aplicatiile Ei

• Iarna firele de inalta tensiune se Iarna firele de inalta tensiune se contracta si devin mai drepte decat contracta si devin mai drepte decat varavara. . Firele de telegraf nu trebuie Firele de telegraf nu trebuie montate fix intre cei doi stalpimontate fix intre cei doi stalpi ! !

Conductele de apa rece sunt invelite in material izolator, si ingropate in pamânt. De ce? Altfel ar îngheţa apa, mãrindu-şi volumul si ar sparge conducta.

15

Page 16: Dilatarea Si Aplicatiile Ei

•Instalatorii nu trebuie sa puna placile de parchet una langa alta. Trebuie sa lase puţin loc între ele(1,5-2cm) numit rost de dilatare pentru a avea loc atunci cand se dilata. Altfel, la dilatare, parchetul se va bomba.

16

Page 17: Dilatarea Si Aplicatiile Ei

• Pentru sanatatea Pentru sanatatea dentitiei trebuie evitat dentitiei trebuie evitat bautul de lichide foarte bautul de lichide foarte calde sau foarte reci.calde sau foarte reci.

• Smaltul dintilor se poate Smaltul dintilor se poate crãpacrãpa .... ....

• (datorita dilat(datorita dilatããrii sau rii sau contractarii)contractarii)

17

Page 18: Dilatarea Si Aplicatiile Ei

Pentru protejarea constructiilor Pentru protejarea constructiilor faţã de efaţã de effectele dilatarilor sau a ectele dilatarilor sau a contractarilor care pot produce contractarilor care pot produce crãpaturi in ziduri se monteazã crãpaturi in ziduri se monteazã rosturi de dilatare elastice care rosturi de dilatare elastice care permit dilatarea zidãriei fãrã a permit dilatarea zidãriei fãrã a

se produce fisuri.se produce fisuri.

Profil de rost de dilatare pentru parchet

Profil de rost termic pentru granit sau marmură.

18

Page 19: Dilatarea Si Aplicatiile Ei

• Atunci când Atunci când nu este spaţiu nu este spaţiu ţevile se ţevile se dilata si dilata si exista exista posibilitatea posibilitatea sa crapesa crape. .

• Ca sa nu se Ca sa nu se intample aşa, intample aşa, se monteaza se monteaza pe ţevi Z-uri pe ţevi Z-uri de dilatare de dilatare flexibileflexibile

19

Page 20: Dilatarea Si Aplicatiile Ei

5.5. 1.1. Dilatarea termică se măsoară cu :Dilatarea termică se măsoară cu :

PirometrulTermometrul Dinamometrul

2.Atunci când temperatura crește, corpul se:Dilată Contractă

Corect

Greşit Greşit

Corect Gresit

Rãmâne la fel

Gresit

20

Page 21: Dilatarea Si Aplicatiile Ei

• 3. Ce proprietãţi are antigelul pentru 3. Ce proprietãţi are antigelul pentru a fi utilizat în loc de apã în radiatorul a fi utilizat în loc de apã în radiatorul maşinii?maşinii?

Nu îngheaţã la 0°C ci la -35°C si nu se dilatã

Are densitatea optimã pentru

radiator

Este ca un ulei de motor

pentru maşinã

CorectGreşitGreşit

21

Page 22: Dilatarea Si Aplicatiile Ei

• 44.. Atunci cAtunci câând nd îngheaţãîngheaţã,, corpucorpurilerile se:se:Dilată Contractă

Greşit Greşit

Depinde de substanţãCorect.

Dar justificã

rãspunsul !

22

Page 23: Dilatarea Si Aplicatiile Ei

5. Mãrimea dilatãrii depinde de5. Mãrimea dilatãrii depinde de : :

natura substanţei si variaţia

temperaturii

De cãldurã si de mãrimea corpului

De temperaturã si de

forma corpului

Corect

Greşit

Greşit

23

Page 24: Dilatarea Si Aplicatiile Ei

Temperatura

Kelvin

Metru

Asociazã elementele fãcând click pe sãgeţi

APA

MERCUR

Termometrul

Corect

Gresit

Gresit

ANTIGEL Gresit

Newton Gresit

24

Corect

Page 25: Dilatarea Si Aplicatiile Ei

Asociaza corect elementele fãcând click Asociaza corect elementele fãcând click pe sãgeţipe sãgeţi

Contractare

La scãderea temperaturii

La creşterea temperaturii

La îngheţarea apei

La soare

GreşitGreşit

Corect

Greşit

25

Page 26: Dilatarea Si Aplicatiile Ei

• Firele de telegraf trebuie Firele de telegraf trebuie montate fix între cei doi stâlpimontate fix între cei doi stâlpi? ? De ce?De ce?

NU, pentru cã se pot

rupe

NU, pentru cã se pot

lungi

Corect Greşit

DA, pentru economie

de material

Greşit

DA, pentru o montare

precisã

Greşit

26

Page 27: Dilatarea Si Aplicatiile Ei

9. 9. Cum este volumul apei cCum este volumul apei câând nd îîngheaţngheaţãã??

Mai mic Mai mare La fel

Corect!Greşit Greşit

27

Page 28: Dilatarea Si Aplicatiile Ei

10. 10. Cum e densitatea apei cCum e densitatea apei câând nd îîngheaţngheaţã ã ??

Mai micã Mai mare La fel

Corect Gresit Gresit

28

Page 29: Dilatarea Si Aplicatiile Ei

1212. Şinele de tren. Şinele de tren sunt formate din sunt formate din fragmente montate una în continuarea fragmente montate una în continuarea

alteia. Talteia. Trebuie montate apropiate, rebuie montate apropiate, una luna lâângngãã alta alta, sau cu goluri între ele, sau cu goluri între ele??

Trebuie montate cu mici goluri

între ele

Trebuie montate una lângã alta

ca sa nu rãmânã goluri

Corect !Dar explicã

de ce !

GreşitGreşit

Nu conteazã ! Importantã e

Calitateamaterialului

29

Page 30: Dilatarea Si Aplicatiile Ei

13. 13. De ce cablurileDe ce cablurile electrice electrice de de telegraf telegraf au alt aspect vara decât au alt aspect vara decât

iarna ? iarna ? Din cauza dilatarii si/sau

contractãrii

Din cauza reflexiei luminii

soarelui

Din cauza consumului de

energie electrica mai mare iarna

CorectGreşitGreşit

30

Page 31: Dilatarea Si Aplicatiile Ei

Proiect realizat de profesor Laurentiu Roşu împreunã cu elevele: Ispas Alexandra, Guiu Hariclea, Gheorghiu Irina.

31

Page 32: Dilatarea Si Aplicatiile Ei

1.Definitia si exemple ale dilatarii

Daca nu ai vãzut toate capitolele, le poţi vedea acum:

2.Proprietatile dilatarii

4.Dilatarea fluidelor,gazelor si anomalia dilatarii apei.

5.Aplicatii ale dilatarii

6.Intrebari si raspunsuri

3. Coeficientul de dilatare liniarã