Кристаллическое состояние вещества. Типы связей в кристаллах, виды кристаллических структур. Деформация. Плавление и кристаллизация.
1. Рассмотрим строение и свойства твердых тел. Молекулы расположены близко друг к другу, силы притяжения и отталкивания возникают очень большие. Следовательно, твердые тела сохраняют объем и форму. В твердых телах атомы и молекулы находятся в строго определенном порядке, их называют кристаллами.
2. Кристаллы имеют правильную внешнюю форму (крупинки поваренной соли, снежинки). Если весь кусок вещества представляет собой один кристалл, то эти вещества называются монокристаллами. Кристаллы имеют различные физические свойства в зависимости от направления внутри кристалла. Эта зависимость называется анизотропией.
Различна механическая прочность, кристаллы легче рассматриваются по определенным направлениям (кусок слюды).
Различна теплопроводность по различным направлениям. Если свойства одинаковы по всем направлениям, то эта зависимость называется изотропией. Металлы изотропны.
Вещества, состоящие из большого числа сросшихся кристаллов, называются поликристаллами (кусок сахара). К поликристаллам относятся металлы.
3. Изменение формы или объема тела называется деформацией.
Виды деформации: 1) растяжение
2) сжатие
3) изгиб
4) кручение
5) сдвиг
Деформации характеризуются: абсолютной и относительной деформацией.
|
|
|
Абсолютной деформацией называется изменение какого-либо размера тела (а) под действием силы.
Для деформации растяжения Δℓ = ℓ - ℓ0
Относительной деформацией Е называется число, показывающее, какую часть от первоначального размера тела составляет абсолютная деформация. Е= 
Для деформации растяжения Е= 
Величину, которая характеризует состояние деформированного тела, называют механическим напряжением. В любом сечении деформированного тела действуют силы упругости. Механическим напряжением называют отношение модуля силы упругости к площади поперечного сечения тела.
(1) 
[ 
=Па]
Деформации, которые полностью исчезают после прекращения действия внешних сил, называются упругими (резина, пружина).
Деформации, которые не исчезают после прекращения действия внешних сил, называются пластическими (пластилин).
Важными механическими свойствами твердых тел является хрупкость.
Хрупкость – при небольших нагрузках тело упруго деформируется, а при увеличении нагрузки разрушается, прежде чем появляются остаточные деформации.
Механическое напряжение в упруго-деформированном теле прямопропорционально относительной деформации
|
|
|
σ = кּЕ,
где к - модуль упругости, измеряемый механическим напряжением, которое должно возникнуть в материале, при относительной упругой деформации, равной 1.
Для деформации растяжения:
(2) σ = Е · 
, где Е- модуль упругости,
называемый модулем Юнга,
Из (1) и (2) 
; F = E S 
обозначим: 
- к – жесткость
F= k Δℓ - закон Гука.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 202; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!