Szilárd és folyékony anyagok hőtágulása

A hőmérséklet ingadozása a természetben és a technikai környezetben is mindennapos dolog. Az anyagok hőmérsékletváltozás miatti méretváltozása általában igen kicsiny, legtöbbször $\textit{1%}$ alatti hatás, de mégis számos olyan eset van, amelyben ezt a látszólag elhanyagolható hatást nem szabad figyelmen kívül hagyni.

Ismertesse a szilárd és folyékony anyagok hőtágulását leíró törvényeket!

Mutassa be három példa elemzésével, hogy a gyakorlati életben hogyan veszik figyelembe a hőtágulás jelenségét!

Elemezze, hogy milyen értelemben nevezhetjük rendellenesnek a víz hőtágulását!

a) Szilárd anyagok lineáris és térfogati hőtágulásának bemutatása. A jelenség leírása:

1 + 1 pont

A tágulás mértéke egyenesen arányos a hőmérsékletváltozással.

1 pont

A legfontosabb jellemzők \(\mathit{\Delta} T\), \(\alpha\), \(\beta\), \(\ell_0\), \(V_0\) értelmezése:

1 + 1 pont

\(\mathit{\Delta} \ell\) és \(\mathit{\Delta} V\) kiszámítására vonatkozó összefüggések megadása:

1+1 pont

(Anyagszerkezeti magyarázat nem szükséges. Amennyiben a jelölt később, a konkrét példák elemzése során adja meg az a) részhez tartozó válaszokat, a pontszám akkor is megadható.)

b) Folyadékok térfogati hőtágulásának leírása.

2 pont

(A jelenség leírása, a legfontosabb jellemzők és a közöttük lévő kapcsolat megadása.)

c) Három példa elemzése:

2 + 2 + 2 pont

Példák: higanyos hőmérő, villanyvezetékek belógása, bimetall kapcsoló, teflon edény, vasbeton, fogzománc, kültéri burkolatok, hidak stb.

(A két pont akkor adható meg, ha a jelenség említésén túl (1 pont) a vizsgázó arra is kitér, milyen módon nyilvánul meg a konkrét helyzetben hőtágulás, s hogyan kerülik el kellemetlen következményeit, vagy hasznosítják előnyeit.)

d) A víz rendellenes hőtágulásának ismertetése

3 pont

Összesen: 18 pont