Объемное расширение тел

Аналогично коэффициенту линейного расширения можно ввести коэффициент объемного расширения материала, характеризующий изменение объема при изменении температуры. Эмперическим путем было показано, что как и в случае линейного

расширения, можно без заметной ошибки принять, что приращение объема тела пропорционально приращению температуры, в пределах не слишком большого температурного интеравала.

Обозначим объем тела при начальной температуре t через V, объем при конечной температуре t` через V`, объем при 0⁰С через V₀ и коэффициент объемного расширения через b, найдем:

b= (V` - V) / V<sub>0</sub> (t` - t) (1.3)

Так как для твердых и жидких тел тепловое расширение незначительно, то объем V₀ при 0⁰С очень мало отличается от объема при другой температуре, например комнатной. Поэтому в выражении коэффициента объемного расширения можно заменить V ₀ через V, что практически удобнее.

b = (V` - V) / V (t` - t) (1.4)

Уместно отметить, что тепловое расширение газов настолько значительно, что замена на влечет уже заметное изменение, и поэтому в случае газов такое упрощение можно делать только для малых интервалов температур. Преобразую формулу (1.2), путем обозначения выражения (t`-t) на t, напишем

V` = V (1+bt) (1.5)

- данная формула позволяет рассчитать объем тела, если известны начальный объем и приращение температуры. Выражение (1+bt) — носит название бинома объемного расширения.

При увеличении объема тела плотность их уменьшается во столько раз, во сколько увеличилсяобъем.

Между коэффициентами линейного и объемного расширений существует определенная связь, которая расчетным и опытным путем была доказана и расчитана многими учеными и представляет собой следующее выражение:

b= 3a (1.6)

Отсюда видно, что коэффициент объемного расширения равен утроенному коэффициенту линейного расширения.

17) Закон сохранения электрического заряда

[править | править вики-текст]

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Зако́н сохране́ния электри́ческого заря́да гласит, что алгебраическая сумма зарядов электрически замкнутой системы сохраняется.

Закон сохранения заряда выполняется абсолютно точно. На данный момент его происхождение объясняют следствием принципа калибровочной инвариантности^[1][2]. Требование релятивистской инвариантности приводит к тому, что закон сохранения заряда имеет локальный характер: изменение заряда в любом наперёд заданном объёме равно потоку заряда через его границу. В изначальной формулировке был бы возможен следующий процесс: заряд исчезает в одной точке пространства и мгновенно возникает в другой. Однако такой процесс был бы релятивистски неинвариантен: из-за относительности одновременности в некоторых системах отсчёта заряд появился бы в новом месте до того, как исчез в предыдущем, а в некоторых — заряд появился бы в новом месте спустя некоторое время после исчезновения в предыдущем. То есть был бы отрезок времени, в течение которого заряд не сохраняется. Требование локальности позволяет записать закон сохранения заряда в дифференциальной и интегральной форме.