Diskuse:Teplotní roztažnost

Ráda bych se vyjádřila k některým částem článku o teplotní roztažnosti, které dle mého názoru obsahují faktické chyby. S rostoucí teplotou zvětšují své rozměry (objem) všechny látky, ne většina. Také v souvislosti s nimi nelze mluvit o rozpínavosti, protože rozpínavost je změna tlaku s teplotou, nikoli rozměrů (objemu) s teplotou, navíc se o ní hovoří výhradně u plynů. Uvedení součinitele gama ve vzorci je nesprávné, jde o součinitel konstantní hodnoty právě pro rozpínavost (i roztažnost) plynů , nelze ho použít v souvislosti s délkovou i objemovou roztažností pevných látek, případně i s objemovou roztažností kapalin. Zde je nutno použít součinitele alfa (pro délkovou) a beta (pr objemovou) roztažnost. Mimochodem, beta=3*alfa. Omlouvám se za nepoužití znaků pro řecká písmena, píšu ve spěchu. Juliah 9. 3. 2011, 19:15 (UTC)

Dobrý den, Vaše připomínky nejsem schopen odborně posoudit, ale pokud vím, tak voda ochlazená na asi 4 stupně se s klesající teplotou opět roztahuje. Pokud je to pravda, tak nelze říci, že všechny látky vždy zvětšují objem s teplotou.--Ioannes Pragensis 9. 3. 2011, 19:20 (UTC)

Voda je v tomto skutečně vyjímečná, viz anomálie vody. Nevím, jestli jsou známé i jiné látky s podobnou vlastností, ale voda určitě. Co se týče $\gamma$, chápu text tak, že je to zobecnění, je třeba si místo něj představit $\alpha$ nebo $\beta$ podle kontextu. Však to $X$ také mohou být různé veličiny. Nemyslím si tedy, že by byl článek špatně. Nicméně bylo by přehlednější ho pojmout čistě jako rozcestník mezi ty 3 články uvedené jako související. --egg 9. 3. 2011, 20:07 (UTC)

Jak o tom přemýšlím, nejlepší řešení by asi bylo všechny 3 články sloučit do jednoho podle vzoru en:thermal expansion. --egg 10. 3. 2011, 09:01 (UTC)

Alfa, beta i gama majií zcela rozdílné hodnoty, gama není zobecnění, ale jeden ze tří rovnocenných součinitelů. S námitkou u anomálie vody bych souhlasila, nicméně jde o anomálii, tzn. odchylku. Bylo by potřeba ji zdůraznit. Juliah 10. 3. 2011, 10:00 (UTC)

Dovolím si nesouhlasit: beta a gama (tedy přesněji to, co je jimi míněno v tomto článku a v článku Teplotní objemová roztažnost) je totéž (jen je zvykem používat u pevných látek beta a tekutin gama, u plynů je navíc nutno specikovat podmínky - tedy např. koeficient izobarické či adiabatické objemové roztažnosti). Tento článek považuji za nadbytečný a názvem navíc nejednoznačný - wikipedii by prospělo jeho smazání - vylepšovat se může Teplotní objemová roztažnost. A na okraj: jaké písmeno se použije, není až tak důležité (i norma značení veličin pouze doporučuje, na rozdíl od závazných značek jednotek), důležitá je definice. Ale podívám se dnes do normy (ČSN ISO 31-4) a nezapomenu-li, zítra se sem vrátím s doporučenými symboly.--Petr Karel 10. 3. 2011, 11:00 (UTC)

Stále trvám na tom, že beta a gama už ze své podstaty nemohou být to samé. Beta je hodnota uváděná v tabulkách pro kapaliny (u kterých se většinou uvažuje objemová roztažnost, i když délková je také možná). Pro pevné látky se uvádí alfa pro délkovou roztažnost, ale jak už jsem zmínila výše, beta=3* alfa, takže je snadné jednu hodnotu z druhé pro danou látku vypočítat. Gama má konstantní velikost 1/273,15 Kelvinů na -1. Hodnoty beta i alfa se pro různé látky liší. Jak by poté mohly být shodné s gama?Juliah 10. 3. 2011, 17:25 (UTC)

Juliah, stále jakoby vám unikalo, že $\alpha$, $\beta$ a $\gamma$ jsou jen písmenka a můžou označovat, cokoli autor textu chce. Nikdo tady přece netvrdí, že součinitel délkové roztažnosti je stejný jako součinitel objemové roztažnosti, nic takového. Nicméně, abychom se tu někam pohnuli, dávám návrh na sloučení všech 3 článků do jednoho, kde bude vše vysvětleno. Z debaty je zjevné, že současný stav může být pro čtenáře zavádějící. --egg 10. 3. 2011, 19:45 (UTC)

ad Juliah: Gama, jak je použito v tomto článku, je KONSTANTNÍ pouze pro izobarickou změnu IDEÁLNÍHO plynu (a velmi blízkou hodnotu této konstantě má i gama pro velmi zředěné reálné plyny, kde lze zanedbat kohezní síly). Beta NENÍ definováno jako 3 alfa, ale vztahem v článku Teplotní objemová roztažnost (tím s derivací); vztah beta = 3 alfa je přibližný a vychází z IZOTROPIE termomechanických vlastností látky (jeho přibližná platnost je tedy oprávněná pro amorfní, kovové a polykrystalické látky, u monokrystalů jen pro kubickou soustavu). Nepleťte si fyzikální definici s přibližnými vztahy nebo technickými pomůckami.

ad Egg: Jediné rozumné sloučení je sloučení tohoto článku do článku Teplotní objemová roztažnost (respektive smazání tohoto článku a ponechání pouze článku Teplotní objemová roztažnost) - i ten si žádá podstatné vylepšení (několik připomínek jsem implicitně naznačil v této diskusi). Teplotní rozpínavost a víceméně i délková teplotní roztažnost jsou kvalitativně rozdílné jevy a jejich koeficienty kvalitativně rozdílné veličiny (třebaže mají stejný rozměr), proto je správné, že mají své články.

A ještě omluva všem: Na výše slíbené nahlédnutí do normy jsem pochopitelně zapomněl, snad to napravím v pondělí.--Petr Karel 11. 3. 2011, 09:04 (UTC)

To egg: Váš komentář považuji za poněkud bezpředmětný, protože na užívání písmen a znaků- ve fyzice a vzorcích obzvlášť- existují přísné mezinárodní dohody, které je velice záhodno dodržovat. Pokud si je každý bude používat "jak chce" a kde chce, nedovedu si představit jakoukoli smysluplnou diskuzi, natož pak závěr. To Petr Karel: Mám pocit, že možná každý mluvíme trochu o něčem jiném. Já o gama hovořím jako o konstantě pro rozpínavost, kde se mění tlak s teplotou, tudíž už z podstaty nemůže jít o izobarický děj. To, že beta=3*alfa není definice, ale vztah, který bohužel opravdu často není do puntíku přesný, ale to ve fyzice není nic tak neobvyklého. Vztah beta=3*alfa je odvozen poměrně jednoduchým výpočtem a běžně se používá.Juliah 11. 3. 2011, 15:45 (UTC)

Přísné mezinárodní dohody. :-))) Já tady končím. --egg 11. 3. 2011, 16:45 (UTC)

Plním konečně svůj slib – a připojuji doporučení technických norem: Pro Česko byla přijata norma ISO 31-4, jako ČSN ISO 31-4 ji v prosinci 1994 vydal Český normalizační institut pod názvem VELIČINY A JEDNOTKY Část 4: Teplo. Pro teplotní roztažnost norma uvádí 2 veličiny ($l\,$, $V\,$, $p\,$, $T\,$ je po řadě délka, objem, tlak, termodynamická teplota, indexem 0 je značena referenční hodnota, od které se počítá naznačená diference):

• teplotní součinitel délkové roztažnosti, doporučená značka $\alpha _{l}\,$, definiční vztah: $\alpha _{l}={\frac {1}{l}}{\frac {\mathrm {d} l}{\mathrm {d} T}}\,$
• teplotní součinitel objemové roztažnosti, doporučené značky $\alpha _{V}\,$, $\alpha \,$, $\gamma \,$, definiční vztah: $\alpha _{V}={\frac {1}{V}}{\frac {\mathrm {d} V}{\mathrm {d} T}}\,$
• k oběma veličinám je doplněna poznámka, že nejsou úplně definovány, pokud není udán typ změny
• pro obě veličiny je jednotkou K^-1 (nikoliv též °C^-1; tato řada norem již nepřipouští vedlejší jednotku °C ve složených jednotkách odvozených veličin, ale pouze pro Celsiovu teplotu)

(Na okraj: pro teplotní rozpínavost norma uvádí také 2 veličiny:

• teplotní součinitel rozpínavosti, doporučená značka $\alpha _{p}\,$, definiční vztah: $\alpha _{p}={\frac {1}{p}}{\frac {\mathrm {d} p}{\mathrm {d} T}}\,$, jednotka K^-1, doplněna poznámka, že není úplně definována, pokud není udán typ změny, a poznámka, že se pro veličinu užívá i značka $\beta \,$
• rozpínavost, doporučená značka $\beta \,$, definiční vztah: $\beta ={\frac {\mathrm {d} p}{\mathrm {d} T}}\,$, jednotka Pa/K)

V českých učebnicích a tabulkách hojně přetrvává značení veličin podle starší normy ČSN 01 1303 Veličiny, jednotky a značky v termodynamice, vydané Úřadem pro normalizaci a měření v r. 1967, revidované v 70. letech a zrušené výše uvedenou normou ČSN ISO 31-4. Ta značky veličin pro teplotní roztažnost rozlišovala podle skupenství, připouštěla zkrácené nejednoznačné názvy veličin a jednotku °C^-1:

• teplotní délková roztažnost = teplotní součinitel délkové roztažnosti, doporučené značky $\alpha \,$, $\alpha _{1}\,$, definiční vztah: $\alpha ={\frac {1}{l}}{\frac {\mathrm {d} l}{\mathrm {d} T}}\,$, jednotky K^-1, °C^-1
• střední teplotní délková roztažnost, doporučená značka ${\bar {\alpha }}\,$, definiční vztah: ${\bar {\alpha }}={\frac {1}{l_{0}}}{\frac {\Delta l}{\Delta T}}\,$, jednotky K^-1, °C^-1
• teplotní objemová roztažnost = teplotní součinitel objemové roztažnosti (tuhých a kapalných látek), doporučené značky $\beta \,$, $\alpha _{V}\,$, $\gamma \,$, definiční vztah: $\beta ={\frac {1}{V}}{\frac {\mathrm {d} V}{\mathrm {d} T}}\,$, jednotky K^-1, °C^-1
• střední teplotní objemová roztažnost (tuhých a kapalných látek), doporučená značka ${\bar {\beta }}\,$, definiční vztah: ${\bar {\beta }}={\frac {1}{V_{0}}}{\frac {\Delta V}{\Delta T}}\,$, jednotky K^-1, °C^-1, jednotky K^-1, °C^-1
• teplotní objemová roztažnost = teplotní součinitel objemové roztažnosti (plynů), doporučená značka $\gamma \,$, definiční vztah: $\gamma ={\frac {1}{V_{0}}}{\frac {\Delta V}{\Delta T}}\,$, jednotky K^-1, °C^-1 a doplňuje poznámku, že všechny ideální plyny se roztahují stejně a jejich teplotní objemová roztažnost má hodnotu $\gamma ={\frac {1}{273,15}}\mathrm {K} ^{-1}\,$
• teplotní rozpínavost = teplotní součinitel rozpínavosti (plynů), doporučené značky $\gamma _{p}\,$, $\beta \,$, $\gamma '\,$, definiční vztah: $\gamma _{p}={\frac {1}{p_{0}}}{\frac {\Delta p}{\Delta T}}\,$, jednotky K^-1, °C^-1 a doplňuje poznámku, že všechny ideální plyny se rozpínají stejně a jejich teplotní rozpínavost má hodnotu $\gamma _{p}={\frac {1}{273,15}}\mathrm {K} ^{-1}\,$

A poslední poznámka k závaznosti (abych poopravil představy o "přísných mezinárodních dohodách"): Dříve byly technické normy závazné, závaznost měřicích jednotek byla upravena zákonem č. 35/1962 Sb. (O měrové službě). Dnes je nutno technické normy upravující veličiny a jednotky pokládat za doporučení, nicméně široce přijímané v mnoha zemích světa (díky implementaci mezinárodní normy ISO). I tak však platí, že v normě je závazná značka jednotky stanovena jednoznačně a nepřipouští varianty (např. novinářské výtvory sec či vt. pro sekundu), na druhou stranu doporučené značky veličin nejsou jednoznačné a připouštějí různé varianty, často zjednodušené (bez indexů), pokud nehrozí nebezpečí záměny či nedorozumění. --Petr Karel 14. 3. 2011, 15:20 (UTC)

I tak si myslím, že by se sloučení mělo provést, takto je to téma strašně roztahané, nejsou vidět ty vztahy mezi sebou, když budeme mít jeden článek, tak bude vše mnohem přehlednější. Navíc všechny tyto články jsou o jednom tématu. Stejně jako tento článek: Elektrický proud, kde se pojednává taky o všech aspektech a jen některé jsou rozvedeny ve vlastních článcích. 194.197.79.18 4. 4. 2011, 07:28 (UTC) S pozdravem Zagothal 4. 4. 2011, 07:50 (UTC) (předtím jsem byl odhlášen a nevšiml si toho)

Protože někdo již faktické přesměrování provedl, i já nakonec souhlasím (když rozpínavost zůstane zvlášť). Měním článek na redirekt. Petr Karel (diskuse) 3. 4. 2012, 13:09 (UTC)

Podivna logika

"Při ochlazování vody k bodu mrazu bude klesat ke dnu nejdříve voda o teplotě 3,98 °C (protože má vyšší hustotu), čímž bude vytlačovat k hladině chladnější vodu. Chladnější voda na hladině proto zamrzne dříve a vytvoří příkrov, pod nímž se může udržet život i v zimě."

Priklad se tyka ochlazovani vody v prirode ktere se odehrava diky povetrnosti. Ochlazujici se voda do 3.98 C vytlacuje pouze teplejsi vodu. Kde by se tam dole vzala studenejsi voda s nizsi hustotou? Ze by zbytky od lonske zimy? :-) Kdyz voda dosahne 3,98 C tak uz nic nevytlacuje. Jen ta chladnouci ridka voda nahore se ne a ne dostat dolu. Snowcon (diskuse) 8. 4. 2018, 17:50 (CEST)

Opraveno, dík za upozornění. Neváhejte příště nalezené chyby a nepřesnosti opravovat sám. Petr Karel (diskuse) 11. 4. 2018, 13:25 (CEST)