STRUCTURE AND PROPERTIES OF SOLIDS

Podobné dokumenty
STRUKTURA A VLASTNOSTI PEVNÝCH LÁTEK

STRUCTURE AND PROPERTIES OF LIQUIDS

Gymnázium, Brno, Slovanské nám. 7 WORKBOOK. Mathematics. Teacher: Student:

WORKSHEET 1: LINEAR EQUATION 1

Tento materiál byl vytvořen v rámci projektu Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost.

USING VIDEO IN PRE-SET AND IN-SET TEACHER TRAINING

Litosil - application

STLAČITELNOST. σ σ. během zatížení

SPECIFICATION FOR ALDER LED

DC circuits with a single source

First School Year PIPING AND FITTINGS

VY_32_INOVACE_06_Předpřítomný čas_03. Škola: Základní škola Slušovice, okres Zlín, příspěvková organizace

CHAIN TRANSMISSIONS AND WHEELS

Gymnázium, Brno, Slovanské nám. 7 WORKBOOK. Mathematics. Student: Draw: Convex angle Non-convex angle

Pružnost. Pružné deformace (pružiny, podložky) Tuhost systému (nežádoucí průhyb) Kmitání systému (vlastní frekvence)

Střední průmyslová škola strojnická Olomouc, tř.17. listopadu 49

DATA SHEET. BC516 PNP Darlington transistor. technický list DISCRETE SEMICONDUCTORS Apr 23. Product specification Supersedes data of 1997 Apr 16

Configuration vs. Conformation. Configuration: Covalent bonds must be broken. Two kinds of isomers to consider

Téma 8. Náklady kapitálu. Kapitálová struktura a její optimalizace

Friction drives have constant or variable drives (it means variators). Friction drives are used for the transfer of smaller outputs.

Next line show use of paragraf symbol. It should be kept with the following number. Jak může státní zástupce věc odložit zmiňuje 159a.

Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Název projektu: Inovace a individualizace výuky

CZ.1.07/1.5.00/

Šperky. značky Primossa

Škola: Střední škola obchodní, České Budějovice, Husova 9. Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

Výukový materiál zpracovaný v rámci operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost

Fourth School Year PISTON MACHINES AND PISTON COMPRESSORS

Inovace bakalářského studijního oboru Aplikovaná chemie. Reg. č.: CZ.1.07/2.2.00/

SPECIAL THEORY OF RELATIVITY

Střední průmyslová škola strojnická Olomouc, tř.17. listopadu 49

Introduction to MS Dynamics NAV

Tabulka 1 Stav členské základny SK Praga Vysočany k roku 2015 Tabulka 2 Výše členských příspěvků v SK Praga Vysočany Tabulka 3 Přehled finanční

Transportation Problem

Comparation of mobile

1, Žáci dostanou 5 klíčových slov a snaží se na jejich základě odhadnout, o čem bude následující cvičení.

The Over-Head Cam (OHC) Valve Train Computer Model

UPM3 Hybrid Návod na ovládání Čerpadlo UPM3 Hybrid 2-5 Instruction Manual UPM3 Hybrid Circulation Pump 6-9

Střední průmyslová škola strojnická Olomouc, tř.17. listopadu 49

SUBSTRUCTURES underground structures

2. Entity, Architecture, Process

II_ _Listening Pracovní list č. 2.doc II_ _Listening Pracovní list č. 3.doc II_ _Listening Řešení 1,2.doc

Effect of temperature. transport properties J. FOŘT, Z. PAVLÍK, J. ŽUMÁR,, M. PAVLÍKOVA & R. ČERNÝ Č CTU PRAGUE, CZECH REPUBLIC

CASTING HAND PRODUCTION USING MOULDS

Melting the ash from biomass

a rhomboid, a side, an angle,a vertex, a height, a perimeter, an area an acute angle, an obtuse angle, opposite sides, parallel sides

Compression of a Dictionary

EXACT DS OFFICE. The best lens for office work

SVAŘOVÁNÍ KOVOVÝCH MATERIÁLŮ LASEREM LASER WELDING OF METAL MATERIALS

Social Media a firemní komunikace

Sborník vědeckých prací Vysoké školy báňské - Technické univerzity Ostrava číslo 1, rok 2006, ročník LII, řada strojní článek č.

Střední průmyslová škola strojnická Olomouc, tř.17. listopadu 49

Střední průmyslová škola strojnická Olomouc, tř.17. listopadu 49

Transformers. Produkt: Zavádění cizojazyčné terminologie do výuky odborných předmětů a do laboratorních cvičení

Czech Republic. EDUCAnet. Střední odborná škola Pardubice, s.r.o.

Size / Světlost : DN 1/4 to 4 / DN 1/4 až 4

KUZMA. Zákaznický ceník platný od května 2014 včetně DPH 21% I.Tonearms

Škola: Střední škola obchodní, České Budějovice, Husova 9. Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

LOGBOOK. Blahopřejeme, našli jste to! Nezapomeňte. Prosím vyvarujte se downtrade

Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Název projektu: Inovace a individualizace výuky

Maturitní témata z fyziky

Střední průmyslová škola strojnická Olomouc, tř.17. listopadu 49

BEZPEČNOSTNÍ POSTROJE

Ja n T. Št e f a n. Klíčová slova: Řada knih, srovnání cen v čase, cena vazby a ocelorytové viněty, lineární regresní analýza.

TechoLED H A N D B O O K

Nová éra diskových polí IBM Enterprise diskové pole s nízkým TCO! Simon Podepřel, Storage Sales

Měření vibrací generovaných budičem vibrací TIRAVib Budič Vibrací TIRAVib

První brněnská strojírna Velká Bíteš, a.s. was founded in E.g. sales people, purchasing clerks, development workers, designers.

CZ.1.07/1.5.00/

PITSTOP VY_22_INOVACE_26

FIRE INVESTIGATION. Střední průmyslová škola Hranice. Mgr. Radka Vorlová. 19_Fire investigation CZ.1.07/1.5.00/

Enabling Intelligent Buildings via Smart Sensor Network & Smart Lighting

Horniny a minerály II. část. Přehled nejdůležitějších minerálů

telekomunikační kabely / telecommunication cables

Plánované a nadcházející inovace kapslových produktů / Planned and upcoming innovations of capsule products

PROJEKČNÍ PODKLADY MONTÁŽNÍ NÁVOD

OZUBENÍ 1 OZUBENÍ 2 OZUBENÍ 3 OZUBENÍ 4 OZUBENÍ 5 CUTTER TEETH TYPE 1 CUTTER TEETH TYPE 1 CUTTER TEETH TYPE 1 CUTTER TEETH TYPE 1 CUTTER TEETH TYPE 1

Digitální učební materiál

Image Analysis and MATLAB. Jiří Militky

Škola: Střední škola obchodní, České Budějovice, Husova 9. Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

Angličtina v matematických softwarech 2 Vypracovala: Mgr. Bronislava Kreuzingerová

CZ.1.07/1.5.00/

SPECIAL FORMING METHODS. Use: It is used for the production of cylindrical and conical parts of exact shapes, which needn t be further machined.

='L 'C\ znacky Primossa + /Z / N&~m T" ' - -"" '" S/)e/"kE)' :" 7. El m. fp '

Aplikace matematiky. Dana Lauerová A note to the theory of periodic solutions of a parabolic equation

GENERAL INFORMATION RUČNÍ POHON MANUAL DRIVE MECHANISM

Gymnázium, Brno, Slovanské nám. 7, SCHEME OF WORK Mathematics SCHEME OF WORK. cz

PC/104, PC/104-Plus. 196 ept GmbH I Tel. +49 (0) / I Fax +49 (0) / I I

CHAPTER 5 MODIFIED MINKOWSKI FRACTAL ANTENNA

Aktivita FCE V. Stručný popis aktivity: žáci si prohloubí slovní zásobu, práci s textem

Ref. no Ruční oklep filtru. Nerezový kontejner. Ochrana motoru. Měřič podtlaku. Kontejner 100 l

ADC Young Creative. Brief MOBIL.CZ

skluzné kompresní Šrouby dynamic Hip And condylar screws

filtrační polomasky disposable respirators

Výukový materiál v rámci projektu OPVK 1.5 Peníze středním školám

Aktivita CLIL Chemie III.

Výukový materiál zpracovaný v rámci operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost

Výukový materiál zpracovaný v rámci operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost

These connections are divided into: a) with a form-contact b) with a force-contact

Metoda CLIL. Metody oddělování složek směsí FILTRACE FILTRATION

MC Tlumiče (řízení pohybu) MC Damper

Transkript:

STRUCTURE AND PROPERTIES OF SOLIDS 1. Types of solids AMORPHOUS irregular arrangement of molecules CRYSTALLINE regular arrangement of molecules crystal lattice polycrystals more cores, isotropic (same properties in all directions) see attachment monocrystals one lattice only, can be anisotropic Find an example for all of the previous types of solids. 2. Dislocations = irregularities in a crystal lattice atom(s) missing, extra atoms, atoms of different elements 3. Ideal crystal lattice unit cell repeated over and over again CUBIC Po alpha FACE-CENTRED CUBIC (FCC) Al, Ni, Cu, Ag, Au, Fe γ - 1 - STRUCTURE AND PROPERTIES OF SOLIDS

BODY-CENTRED CUBIC (BCC) Li, Na, Cr, K, W, Fe α HEXAGONAL CLOSE-PACKING (HCP) Zn, Mg Questions: 1. How many Al atoms belong to one unit FCC on average? 2. Calculate the density of Al. Assume FCC, a = 0.405 nm, RAM = 26.98 3. How many atoms belong to (on average) a simple cubic cell BCC cell 4. Calculate the side of a BCC cell of iron alpha. Assume RAM=55.85, density 7870 kg m -3. 4. Deformation of a solid ELASTIC is temporary, when the force is removed the object returns to its original size and shape PLASTIC is permanent tension shear compression torsion - 2 - STRUCTURE AND PROPERTIES OF SOLIDS

5. Stress ( σ ) and strain ( ε ), force and extension ( l ) A wire is under tension particles move further and they attract each other (F-r graph), at the beginning F l cross-section area A F force separation graph (F-r graph) l 0 original length l extension F r 0 r the curve of deformation F m l m - 3 - STRUCTURE AND PROPERTIES OF SOLIDS

The curve has different shape for each material, but for different samples (A, l 0 ) of the same material it is similar. This is important for designers they can choose suitable material. To compare the materials, a stress - strain curve is better. stress : F = A 2 = σ [ σ ] = N m Pa strain : l = ε [ ] l 0 ε... no unit stress-strain curve σ ε label the points : P... limit of proportionality E... limit of elasticity limit for temporary deformation Y... yield point yielding/creeping of the material min B... breaking stress/ultimate tensile strength - important quantity σ causes big strain (extension) in the book of data : σ B steel aluminium 350 2000 MPa 70 190 MPa 6. Hooke s Law (1676) is valid until the limit of proportionality! σ = Eε or F l = E A l 0 E... Young modulus material constant in the book of data σ Fl0 E = = E F A = m l = ε A l { } { } 1 2 1m l = 1m = 0 material steel aluminium copper E MPa 220 10 3 67 10 3 125 10 3-4 - STRUCTURE AND PROPERTIES OF SOLIDS

7. Elastic energy revision area under the force-displacement/distance graph = work done F W = E 1 W = F l = E 2 l energy stored in a given stretched sample What does the area under stress-strain curve represent? σ ε 1 1 F l energy stored in a sample area under = σε = = = energy stored in 1m 3 = energy density 2 2 Al 0 volume of the sample of the material under this stress Questions: 5. What is the change of stress of an iron wire, when the stretching force rises 9 times and diameter of the wire 3 times? 6. What is the length of a copper wire suspended vertically when it breaks just because of its weight? Take density of copper 8 930kg m -3, breaking stress 180-450 MPa, acceleration due to gravity 9,81 m s -2. L3/116-122 - 5 - STRUCTURE AND PROPERTIES OF SOLIDS

PRACTICALS Compare the Young modulus of the materials, draw force-extension graphs and discuss. Equipment: steel string, fishing wire, micrometer screw gauge or callipers, meter, loads steel string l 0 = d = A = fishing wire l 0 = d = A = steel string F l l E N m m MPa 1 2 3 4 5 F N fishing wire l l m m E MPa E = E = Graphs: Discussion: - 6 - STRUCTURE AND PROPERTIES OF SOLIDS

8. Thermal expansion of solids To explain why particles move further apart when the temperature rises we can use a F-r graph again F r 0 r at very low temperatures symmetrical vibrations round equilibrium higher temperatures asymmetrical vibrations with displacement bigger on extension side a) linear expansion l 0 l heat taken in extension depends on the original length, temperature change and MATERIAL α... linear expansivity, material constant l = l t α { α } = { } l = 1m t = 1K 0 1 [ α ] = K l 0 new length l = l + l = l + l α t = l ( 1+ α t ) 0 0 0 0 10 α 5 1 K copper aluminium iron 1.7 2.4 1.2-7 - STRUCTURE AND PROPERTIES OF SOLIDS

b) volume expansion c 0 c b 0 b a 0 a 3 0 1 0 0 0 0 V = abc = a ( + α t) b ( 1+ α t) c ( 1+ α t) = V ( 1+ α t) V ( 1+ 3α t) Questions: 7. Calculate the force needed to apply on a steel rod of cross-section 5 cm 2 so that it extends by the same value as if it were heated by 1 o C. Assume linear expansivity of steel 1,2 10-5 K -1 and its Young modulus 200 GPa. 8. A steel measuring tape is calibrated at 20 o C. We measure the length of 35 m when the temperature is 30 o C. State the precise length. Assume the linear expansivity of steel α = 1,2 10-5 K -1. L3/123-132 Answers: 1. 1+3=4 2. 2700 kg m -3 3. 1; 2 4. 0.287 nm 5. it stays the same 6. 2 055 m 5 137 m 7. 1 200 N 8. 35.0042 m - 8 - STRUCTURE AND PROPERTIES OF SOLIDS

ATTACHMENT - CRYSTALS kazivec fluorite galenit galena - 9 - STRUCTURE AND PROPERTIES OF SOLIDS

kalcit calcite kuprit cuprite - 10 - STRUCTURE AND PROPERTIES OF SOLIDS

bauxit bauxite granát garnet - 11 - STRUCTURE AND PROPERTIES OF SOLIDS

síra sulphur chlorid sodný halite - 12 - STRUCTURE AND PROPERTIES OF SOLIDS

hematit haematite křišťál crystal - 13 - STRUCTURE AND PROPERTIES OF SOLIDS

ametyst amethyst křemen quartz - 14 - STRUCTURE AND PROPERTIES OF SOLIDS

pyrit pyrite pyrit pyrite - 15 - STRUCTURE AND PROPERTIES OF SOLIDS

růženín rose quartz záhněda smoke-stone - 16 - STRUCTURE AND PROPERTIES OF SOLIDS

hyalit hyalite chalkopyrit chalcopyrite - 17 - STRUCTURE AND PROPERTIES OF SOLIDS

živec feldspar sádrovec gypsum - 18 - STRUCTURE AND PROPERTIES OF SOLIDS

turmalín tourmaline molybdenit molybdenite - 19 - STRUCTURE AND PROPERTIES OF SOLIDS

chalkantit chalcantite - 20 - STRUCTURE AND PROPERTIES OF SOLIDS