5. สมบัติยืดหยุ่นและสมบัติเชิงความร้อนของสสาร

1. 5.สมบัติยืดหยุ่นและสมบัติเชิงความร้อนของสสาร5.สมบัติยืดหยุ่นและสมบัติเชิงความร้อนของสสาร สภาพยืดหยุ่นและสภาพพลาสติก การขยายตัวเนื่องจากความร้อน การสะสมความร้อนและการเปลี่ยนสถานะ การนำความร้อน การพาความร้อน การแผ่รังสี การส่งผ่านความร้อนออกนอกร่างกายมนุษย์

2. F สภาพยืดหยุ่นตามขวาง F ความเค้นเฉือน x ความเครียดเฉือน โมดูลัสเฉือน h F สภาพยืดหยุ่นตามยาว ความเค้นดึง โมดูลัสของยัง l0+D l ความเครียดดึง F

3. สภาพยืดหยุ่นของปริมาตรสภาพยืดหยุ่นของปริมาตร P +DP DP=F/A ความเค้นปริมาตร V+DV บัลค์โมดูลัส ความเครียดปริมาตร

4. Stress (x 106 N/m2) 400 Ultimate strength B C 300 A 200 Constant Modulus 100 F 0 0.002 0.004 0.008 0.010 0.006 ค่าโมดูลัสของความยืดหยุ่นของวัสดุบางชนิด (x 1011 N/m2) Y R B ทองแดง 1.1 0.42 1.4 เหล็ก 1.9 0.70 1.0 เหล็กกล้า 2.0 0.84 1.60 อลูมิเนียม 0.7 0.24 0.70 ทังสเตน 3.6 1.5 2.0 น้ำ 2.1 Strain D l F l0 A--proportional limit B--Elastic limit C-- break point

5. l 2l0 l0 T T0 ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัว ของวัสดุบางชนิด (x 10-6C-1) a b อลูมิเนียม 25 75 ทองเหลือง 19 57 เหล็ก 12 35 แก้ว 9 27 ควอร์ทซ์ 0.4 1.0 น้ำ - 210 การขยายตัวเนื่องจากความร้อน D l Dl l0 T+D T T T1 l0 d0 h0 โพรงในเนื้อวัสดุ......

6. ความเครียดเนื่องจากความร้อนความเครียดเนื่องจากความร้อน ไม่เครียด l ไม่เครียด T fT = 0 ; เครียด T+D T T+D T F F

7. ไอ T น้ำ + ไอ น้ำ น้ำแข็ง+ น้ำ น้ำแข็ง Q ความร้อนจำเพาะและความร้อนแฝง ความร้อนจำเพาะ ความร้อนแฝง [kj/kg.C] [ kj/kg ] C น้ำแข็ง = 2.10 C น้ำ = 4.19 Lหลอมเหลว = 333 C ไอน้ำ = 2.01 Lไอน้ำ = 2260

8. Tสูง T ต่ำ การนำความร้อน (Heat conduction) A ความร้อนถูกส่งไปกับการสั่นและชน กันระหว่างโมเลกุลของตัวกลาง ภายใต้การนำความร้อนคงตัว T = T(X) กฎของฟูเรียร์ อัตราความร้อน: สัมประสิทธิ์ของการนำความร้อน :K [Js -1 m -1C-1] เงิน 420 ทองแดง 380 แก้ว 0.84 เนื้อเยื่อ(ไม่รวมระบบเลือด) 0.20 อากาศ 0.023

9. T A R TH TL d x 0 T เวลาสั้นๆ slope= - R/KA TH เวลานานๆ TL x การนำความร้อนคงตัวบนวัตถุที่มีA คงที่

10. T ต่ำ Tสูง การพาความร้อน (Heat convection) v A v ความร้อนถูกส่งไปกับกระแส โมเลกุลของตัวกลาง v สัมประสิทธิ์ของการพาความร้อน :h [Js -1 m -2C-1] อากาศนิ่ง 5 - 25 อากาศ (บังคับ) 10 - 500 น้ำ (บังคับ) 100 - 15000 น้ำเดือด (บังคับ) 250 - 25000 ไอน้ำ (บังคับ) 5000 - 100000

11. อากาศอุ่น อากาศอุ่น อากาศเย็น แผงทำความร้อน พื้นดินอุ่น น้ำเย็น อากาศเย็น การพาแบบธรรมชาติ - กระแสตัวกลางเกิดจากความแตกต่างความหนาแน่น (มีการขยายตัวโดยความร้อนแตกต่าง) - การเกิดลม , การเย็นตัวของน้ำร้อน การพาแบบบังคับ - โมเลกุลตัวกลางถูกปัมป์หรือเป่าให้เคลื่อนที่ - มีประสิทธิภาพสูงกว่าแบบธรรมชาติ - หน้ากาก”แอร์” ,ระบบเลือด

12. การแผ่รังสี(Radiation) วัตถุที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 0 K จะปลดปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

14. Tob Tob Ten Stefan’s constant: s = 5.67x10-8 W/m2.K4 Emissivity: e ==> [0 1 ]

15. Thermography and Thermogram Normal image Abnormal image Severely abnormal image

16. การส่งผ่านความร้อนผ่านผิวหนังมนุษย์การส่งผ่านความร้อนผ่านผิวหนังมนุษย์ ( T H < 40oC <313 K ) ( T L> 10oC >283 K ) conductance

17. Private zone ขน เส้นเลือด 37oC Tskin Tcore Tenvi I II R1นำ R2นำ R1พา R2พา R1แผ่ R2แผ่ สภาพการส่งผ่านความร้อนเหนือผิวหนัง สภาพการส่งผ่านความร้อนใต้ผิวหนัง

18. R2 R1 ผิวหนังจะปรับตัวเองจนในที่สุดเข้าสู่ สภาวะคงตัว R1 = R2 Tcore > Tenvi > Tskin ใต้ผิวหนัง อุณหภูมิสูง เหนือผิวหนัง อุณหภูมิต่ำ

19. R2 R1 R2 R2 R1 R2 R1 R1 ถ้าอากาศเย็นลงชั่วขณะ จะเกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างไร ใต้ผิวหนัง อุณหภูมิสูง เหนือผิวหนัง อุณหภูมิต่ำ R1 R2 อุณหภูมิต่ำลง อัตราการถ่ายเทความร้อนมากขึ้น

20. R2 R1 R2 R1 R1 R2 R1 R2 R1 R2 ถ้าอากาศร้อนขึ้น จะเกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างไร R1 R2