Презентация по физике на тему "Твердые тела"

Твердые тела
Твердое агрегатное состояние
вещества
Презентация
преподавателя физики ГБПОУ РО ДонТКИиБ
Негодаева В.И.
г.Ростов-на-Дону
2022г.

Твердое агрегатное состояние вещества
ТТ-это тело, сохраняющее свою форму.
Расстояние между молекулами равно 2-3 диаметра молекул
Сила притяжения между молекулами больше чем у молекул жидкости.
Молекулы совершают колебания около положения равновесия.
Чем выше температура, тем больше амплитуда колебаний

Твердые тела делятся на кристаллические (КТТ) и на аморфные (АТТ)

В кристаллических ТТ молекулы расположены строго упорядоченно образуя кристаллическую решетку. В АТТ этого нет.

Кристаллические тела делятся на монокристаллы (МК) и поликристаллы (ПК)
МК
ПК
ПК
Кварц
Кварц
Аметист
NaCl
Железный купорос
Вольфрам

Механические свойства КТТ по разным направлениям неодинаковы
Это объясняется тем, что плотность расположения частиц по разным направлениям в кристалле неодинакова, поэтому и свойства кристаллов по этим направлениям различны.
Зависимость свойств от направления в кристаллическом твердом теле (КТТ) называется АНИЗОТРОПИЯ
3
4
Аморфные твердые тела обладают ИЗОТРОПИЕЙ

Аметист
Алмазы

Аморфные тела
Канифоль
Янтарь
Карамель
Стекло

Сравнительная характеристика
Кристаллические тела:
Имеют кристаллическую решетку
Обладают анизотропией
Температура плавления постоянна
Аморфные тела:
Не имеют кристаллической решетки
Обладают изотропией
Не имеют постоянной температуры плавления
При нагревании становятся текучими

Механические свойства твердых тел
При внешнем воздействии ТТ изменяют форму.
Изменение формы называется - ДЕФОРМАЦИЯ
Различают упругую и пластическую деформацию.
При упругой Д.тело востанавливает свою форму.
Виды упругой деформации: сжатие, растяжения, изгиб, кручение, сдвиг.

Закон Гука
𝑙 𝑜
∆𝑙
F=mg
F= - k∆l
Сила упругости,возникающая при упругой деформации тела ,прямо пропорциональна изменению длины тела (∆l):

F= k|∆l|

∆l=l-lo- это изменение длины тела (абсолютное удлинение)
k- жесткость , зависит от материала тела,формы и размеров.
[k] =Н/м

Механическое напряжение
При растяжении или сжатии в ТТ возникает механическое напряжение (σ)
σ = 𝑭 𝑺 [σ] = 𝑯 м 𝟐 =Па
Где F- сила упругости, S -площадь поперечного сечения тела.

Закон Гука в иной форме:
Механическое напряжение в упруго сдеформированном теле прямо пропорционально относительному удлинению тела (ε)
. σ = |ε|∙Е
ε = ∆𝒍 𝒍 𝒐 - это относительное удлинение,
Е –это модуль Юнга (коэффициент упругости тела)

Модуль Юнга
Модуль Юнга характеризует сопротивляемость материала деформации
Модуль Юнга зависит только от материала тела.
Модуль Юнга показывает,при каком механическом напряжении длина тела увеличится в 2 раза.

Диаграмма напряжений

Тепловые свойства твердых тел
При нагревании т.т.расстояние между молекулами увеличивается и линейные размеры тела увеличивается по закону:
ℓ=ℓo(1+α∆to)
ℓ-конечная длина, ℓo–начальная длина при 0оС α-термический коэффициент линейного расширения
α = ℓ−ℓo ℓo∆to или α = ∆ℓ ℓo∆to , где ∆ℓ-изменение длины тела


Высота ростовской телевышки 195м.При нагревании на 40оС летом ,её высота увеличивается на 10,9см.
а длина рельсов железной дороги Ростов-Москва 1240км увеличивается на 694 м.
При перепаде температуры в 70оС между горячей и холодной стенкой стекла,оно трескается

V=Vo(1+ β ∆to)
При нагревании объем твердого тела и жидкости увеличивается по этому закону
β -коэффициент объемного расширения β=3α
Схема термореле
Опоры моста покоятся на катках

Теплоемкость
Теплоемкость твердых тел зависит от удельной теплоемкости и их массы Q=mc. Она меньше чем у жидкостей.

Теплопроводность-способность тела передавать тепло от горячей части к холодной за 1с
Металлы и кристаллические тела обладают хорошей теплопроводностью,а пористые тела , мех, бумага ,стекло,ткань - плохие проводники.

Графен-самый прочный материал в мире
Графен – это аллотропная модификация углерода, и его кристаллическая решетка толщиной всего в один атом настолько прочная, что она в 200 раз тверже стали. Графен с виду похож на пищевую пленку, но порвать его – практически непосильная задача. Чтобы пробить графеновый лист насквозь, вам придется воткнуть в него карандаш, на котором должен будет балансировать груз весом 5 тонн.