Контрольні запитання
1. Що називається дальнім порядком у кристалі?
2. Що називається анізотропією?
3. Що називається симетрією?
4. Які види дефектів кристалічної будови ви знаєте?
5. Вакансія, атом заміщення, атом у міжвузлі.
6. Дислокація у кристалі. Які існують види дислокацій?
7. Як коефіцієнт дифузії твердого тіла залежить від температури.
8. Який механізм теплопровідності в діелектриках?
9. Який механізм теплопровідності в металах?
10. Чому дорівнює внутрішня енергія твердого тіла?
11. Запишіть формулу закону Дюлонга і Пті.
12. Механічні властивості біологічних тканин
Біологічна
тканина – композиційний матеріал, який
утворений сполученням різнорідних
компонентів. Кістка в основному
складається з волокнистого білка –
колагену. Приблизно 2/3 маси кісткової
тканини становить неорганічний матеріал.
Мінеральна речовини кісток – мікроскопічні
кристали гідроксілопатиту
Кристалики гідроксілопатиту розміщені між колагеновими волокнами. Густина кісткової тканини 2400 кг/м3. Модуль Юнга становить близько 8 ГПа, границя міцності100 МПа. Модуль Юнга капрона
становить близько 10 ГПа, границя міцності150 МПа.
Тканина шкіри складається з колагена (75%), еластина (4%) і основної тканини. Еластин (модуль Юнга 0,1 – 0,6 МПа, границя міцності 5 МПа.) може розтягується до 300%, колаген (модуль Юнга 10 – 100 МПа, границя міцності 100 МПа.) до 10%.
Тканина м’язів складається з волокон колагена і еластина, тому їх властивості подібні до механічних властивостей полімерів.
Механічні властивості кров’яних судин визначаються властивостями колагена, еластина та гладких м’язових волокон.
13. Теплові властивості землі і атмосфери
13.1. Тепловий режим атмосфери
Атмосфера – це газова оболонка Землі. Вона простягається від поверхні Землі до 20000 км і поступово переходить в міжпланетний простір. За фізичними властивостями атмосфера поділяється на концентричні оболонки: тропосферу, стратосферу, мезосферу. термосферу (іоносферу) та водневу корону. Нижньою межею атмосфери умовно вважають поверхню суші та океану.
Тропосфера – нижній шар атмосфери (сягає у висоту 8 – 18 км), в якому температура знижується з висотою. В тропосфері відбуваються основні метеорологічні процеси, визначається погода та клімат. Висотний термічний градієнт у середньому становить 6,50С на кілометр. Температура у нижніх шарах тропосфери становить близько 150C, на верхній межі тропосфери взимку –650C, а влітку –500C. Межею тропосфери вважають тропопаузу, у якій зниження температури з висотою припиняється.
Тропопа́уза – тонкий шар атмосфери між тропосферою та стратосферою, де припиняється зниження температури з висотою і вище якого атмосфера стає прозорою для теплового випромінювання.
Стратосфе́ра – шар земної атмосфери між тропосферою і мезосферою (від 10 – 18 км до 40 – 50 км).
В стратосфері температура повітря зростає з висотою: від –45…–750C на нижній межі (у тропопаузі) до –20…+200C на верхній межі (у стратопаузі). Підвищення температури відбувається завдяки поглинанню сонячного ультрафіолетового випромінювання озоновим шаром.
Стратопауза – шар земної атмосфери між стратосферою та мезосферою. Визначена існуванням температурного піку, зумовленого поглинанням ультрафіолетового випромінювання Сонця озоном. Розташована на висоті 50–60 км.
Мезосфера – шар атмосфери між стратосферою та термосферою на висотах 50÷80 км. Характеризується зниженням температури від 00 до –900С. Головним енергетичним процесом у мезосфері є поглинання сонячного випромінювання озоном, вуглекислим газом, водяною парою та розсіювання ультрафіолетового випромінювання молекулами кисню.
Мезопауза – шар атмосфери, що є межею між мезосферою і термосферою розташовується на висоті 80 – 90 км над рівнем моря. У мезопаузі знаходиться температурний мінімум, який становить близько 2250К (–500C), вище неї (до висоти близько 400 км) температура знову починає зростати. Мезопауза збігається з нижньою межею області активного поглинання рентгенівського та короткохвильового ультрафіолетового випромінювання Сонця.
Термосфера – шар атмосфери планети, вищий за мезосферу (80–800 км), у якому відбуваються основні процеси поглинання та перетворення короткохвильового сонячного випромінювання. Температура повітря в термосфері зростає від 200K до 500–2000K залежно від міри сонячної активності. Причиною зростання є поглинання ультрафіолетового та рентгенівського випромінювання Сонця на висотах 150–300 км, обумовлене іонізацією атмосферного кисню. У нижній частині термосфери зростання температури значною мірою обумовлене енергією, що виділяється при рекомбінації атомів кисню в молекули.
Термопауза – шар верхньої атмосфери планети, розташований над термосферою, що характеризується переходом до сталої температури (зі збільшенням відстані від планети). Розташування термопаузи в атмосфері Землі залежить від рівня сонячної активності і може коливатися від 400 до 800 км. Температура становить 500÷2000K залежно від пори доби та сонячної активності.