材料物理与性能知识点

高考历史、文综历史专题复习【全部完成】

也许你正在为这(材料物理与性能)复习而惆怅,看看一下的总结,犹如是一题库呀,不,它就是一个题库呀!把它装进手机里,当成电子书,呵呵~~~~~你想错了,是让你在睡觉前看看。个人认为放在手机里看要比书上看的效果好,编者有体会。好了,大家开始进入复习阶段吧:ok ,let's go!!!
第一章-材料的热学性能

1·杜隆-珀替将气体分子的热容理论直接应用于固体,从而提出了杜隆-珀替定律(元素的热容定律):恒压下元素的原子热容为。实际上,大部分元素的原子热容都接近该值,特别在高温时符合的更好。
2·柯普定律:
化合物分子热容等于构成该化合物各元素原子热容之和
3·普朗克基本观点:质点的热振动大小不定,即动能大小不是定值,但能量是量子化的。
1)爱因斯坦热容模型:
基本观点:原子的振动是独立而互不依赖的;具有相同的周围环境,振动频率都是相同的;振动的能量是不连续的、量子化的。
结论:
高温时,Cv=3R,与杜隆-珀替公式相一致。
低温时,Cv随T变化的趋势和实验结果相符,但是比实验更快的趋近于零。
T→0K时,Cv也趋近于0,和实验结果相符。
2)德拜比热模型
基本观点:晶体中原子具有相互作用,晶体近似为连续介质。
由于晶格中对热容的主要贡献是弹性波的振动,声频波的波长远大于晶体的晶格常数,可以把晶体近似看成连续介质。。
结论:
温度较高时,即T 》θD时,Cv=3R,即杜隆-珀替定律。
温度较低时,即T《θD时,Cv与T3成正比并随T→0而趋于0.温度越低,与实验值越吻合。
弥补了爱因斯坦量子热容模型的不足,但不能解释超导等复杂问题(因为晶体不是连续体)。
4·膨胀系数:用来描述温度变化时材料发生膨胀或收缩程度的物理量。(此部分的公式难以打出,麻烦看书)
假设物体原来的长度为,温度升高后长度的增加量为,实验得出:
△l/l0=αl*△T

式中:αl为线膨胀系数,即温度升高1K时,物体的相对伸长量。同理,物体体积随温度的增加可表示为

式中: αV为体膨胀系数,相当于温度升高1K时物体体积相对增长值。
5·热膨胀与性能的关系
1)热膨胀与结合能、熔点的关系:
质点间的结合力越强,热膨胀系数越小,熔点越高。金属和无机非金属材料的线膨胀系数较小;聚合物材料则较大。
2)热膨胀与温度、热容的关系
热膨胀是固体材料受热以后晶格振动加剧而引起的容积膨胀,而晶格振动的激化就是热运动能量的增大。升高单位温度时能量的增量也就是热容的定义,所以,热膨胀系数显然与热容密切相关并有 着

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