Твердые тела и их свойства презентация

Твердые тела
Аморфные
Кристаллические

Кристаллы
монокристаллы
жидкие кристаллы
поликристаллы
Одиночные кристаллы
Множество сросшихся монокристаллов,располо-женных беспорядочно
Некоторые органические вещества , обладающие свойствами и жидкостей , и твердых тел
Кварц
Алмаз
Графит
Турмалин
Слюда
Крупинки соли, сахара
Кремний
Сахар-рафинад,
Кусок соли
Сталь
Чугун
Металлы

Свойства монокристаллов
Атомы
расположены
упорядоченно
в узлах кристаллической
решетки
Имеют форму
правильных
многогранни
ков
Анизатропны
Анизотропия – это зависимость физических свойств от направления внутри вещества

Графит
Алмаз
Графит и алмаз состоят из углерода.
Полиморфизм

Сравнительная характеристика
Необычайно твердый
Прозрачный
Не проводит электрический ток (диэлектрик)
Имеет большую теплопроводность
Обработанные алмазы- брильянты
Мягок (легко расщепляется)
Непрозрачен
Электропроводен (изготавливают электроды)
Жаропрочен
Не похож на драгоценный камень
Перестроение кристаллической решетки
P=10ГПа
t=20000С
Алмаз
Графит

Правильная геометрическая форма
кристаллов

БЛАГОДАРЯ ЗАМЕЧАТЕЛЬНЫМ ФИЗИЧЕСКИМ СВОЙСТВАМ МОНОКРИСТАЛЛЫ НАХОДЯТ ОЧЕНЬ ВАЖНЫЕ ПРИМЕНЕНИЯ
ПЕРВЫМИ СТАЛИ ОБРАБАТЫВАТЬ КРИСТАЛЛЫ ЮВЕЛИРЫ. УЖЕ В ДРЕВНОСТИ БЫЛО РАЗВИТО ИСКУССТВО ШЛИФОВАТЬ ДРАГОЦЕННЫЕ КАМНИ И ИЗ НЕ ОЧЕНЬ КРАСИВЫХ МОНОКРИСТАЛЛОВ СОЗДАВАТЬ СВЕРКАЮЩИЕ ГРАНЯМИ УКРАШЕНИЯ

Наряду с природными монокристаллами сегодня изготавливают и успешно применяют искусственные монокристаллы
Искусственные монокристаллы выра-
щиваются в лабораторных условиях.

Искуственные
монокристаллы
Фианиты-искусственные бриллианты

Поликристаллы-
кристаллы, состоящие из многочисленных, сросшихся между собой кристалликов (монокристаллов)

Свойства поликристаллов
Атомы расположены
упорядоченно
Изотропны
Не имеют правильной
геометрической формы
Имеют определенную
температуру плавления

Из поликристаллов наибольшее применение
находят металлы
Металлы обладают твердостью, это позволяет делать из них станки и машины. Ковкость металлов позволяет изготавливать изделия различной конфигурации. Расширение при нагревании используется в термометрах. Металлические утюги и сковороды обладают высокой теплопроводностью. Провода делают из металла, потому что металл обладает электропроводностью

Жидкие кристаллы
Жидкие кристаллы – это органические вещества, обладающие свойством текучести, но в то же время в них наблюдается упорядоченность. Упорядоченность наблюдается на некоторых областях, называемыми доменами.

Применение жидких кристаллов
Расположение молекул в жидких кристаллах изменяется под действием таких факторов, как температура, давление, электрические и магнитные поля; изменения же расположения молекул приводят к изменению оптических свойств, таких, как цвет, прозрачность и способность к вращению плоскости поляризации проходящего На всем этом основаны многочисленные применения жидких кристаллов.

Аморфные тела
Это твёрдые тела,
у которых нет строгого порядка в расположении атомов
Примеры:
кремнезём, смола,
стекло, канифоль,
сахарный леденец

Физические свойства:
нет постоянной температуры плавления
по мере повышения температуры размягчаются.
изотропны, т.е. их физические свойства одинаковы по всем направлениям
при низких температурах они ведут себя подобно кристаллическим телам, а при высокой подобны жидкостям.
Аморфные тела

Виды деформаций

Основные типы упругой деформации

Основные типы упругой деформации

Основные типы упругой деформации

Основные типы упругой деформации

Физическая величина, равная модулю разности конечной и начальной длины деформированного тела, называется абсолютной деформацией:
ΔL = ⎢L – L0 ⎢
Физическая величина, равная отношению абсолютной деформации тела к его начальной длине, называют относительной деформацией:
ε = ΔL/ L0
ε = (ΔL/ L0)*100 %

В физике закон Гука принято записывать в другой форме
Для этого введем две новые величины: относительное удлинение (сжатие) – ε
и напряжение - σ
Относительное удлинение (сжатие) – это изменение длины тела, отнесенное к единице длины. Оно равно отношению относительного удлинения тела (сжатия) к его первоначальной длине:

Механическое напряжение
Механическое напряжение – это сила упругости, действующая на единицу площади. Оно равно отношению модуля силы упругости к площади поперечного сечения тела:

При упругой малой деформации механическое напряжение прямо пропорционально относительному удлинению (сжатию) тела
где Е – модуль Юнга или модуль упругости, который измеряется в Па ( Е = σ / ε ⇒ измеряется в тех же единицах, что напряжение)

Вывод закона Гука
Е
ε
⇒ σ = Ε ε

Модуль упругости - Е
Модуль Юнга зависит только от свойств материала и не зависит от размеров и формы тела.
Для различных материалов модуль Юнга меняется в широких пределах. Для стали, например, E ≈ 2·1011 Н/м2, а для резины E ≈ 2·106 Н/м2.

Диаграмма растяжения
Зависимость относительного удлинения образца от приложенного к нему напряжения является одной из важнейших характеристик механических свойств твердых тел. Графическое изображение этой зависимости называется ДИАГРАММОЙ РАСТЯЖЕННИЯ. По оси ординат откладывается механическое напряжение, приложенное к образцу, а по оси абсцисс – относительное удлинение.

Диаграмма растяжения
ОАВ – область упругих деформаций
т.В – предел упругости
ВС – область пластических деформаций
т.С – предел пластичности
СД – область текучести
ДЕ – с увеличением нагрузки удлинение быстро начинает возрастать
т.Е – предел прочности
ЕК - разрушение образца