tep.roztažnost, magnetostrikce, termomagnetismus, piezo atd.

[Akord]

Na toto téma z pohledu společných vlastností jsem založil nové vlákno, ať to má svuj název:

Magnetostrikce je fyzikální vlastnost feromagnetických materiálů, jako jsou železo, nikl, kobalt a jejich slitiny, měnit své rozměry v magnetickém poli, která je již dlouho známa (Jouleův jev)

To už bych se ale spíš podívak na zoubky tepelné roztažnosti. Tam se dá docílit prakticky nekonečně velký tlak po malé dráze a dá se cucat noc a den. Je to podstatně praktičtější fenomén, ale stejně nepraktický.

K této skupine bych doplnil i piezoelektrina a termomagnetický jev nebo pyromagnetismus/pyroelektrina. Všechny tyhle se zdají ponekud záhadné. Pri poctivém merení se ale ukážou souvislosti:
Zrejme pri magnetostrikci a tepelné roztažnosti uvažujete s nulovou stlačitelností tuhých, prípadne kapalných látek. Ta ale prokazatelne není nulová, jen se to tak zjednodušuje. Stlačitelnost tuhých a kapalných látek je jen velmi nízká, neco jako superhustý plyn. Proto se to také jako plyn chová a platí pro to omezení typické pro všechny tepelné stroje. Stlačitelnost v prípade nápadu využít napríklad tepelnou roztažnost nejde ignorovat a je práve tak velká, aby si to vyžádalo konat ne bezvýznamnou práci, která mela puvodne být ignorována.

Totéž se týká magnetostrikce a piezoelektriny, pri techto jevech nestačí použít "bezvýkonové" elektrické veličiny, a tyto prevodníky se prestanou chovat jako čistá reaktance (jalový odber výkonu), ale odeberou také činný výkon a práci. Jinak by také nefungovaly jako prevodníky neelektrických veličin na elektrické.

Také pri termomagnetismu není oblast kolem Curieho teploty úplne skoková, zpravidla má šírku kolem 10 stupňu C, a krome toho pri stejné teplote extrém v merném teple. Takže si to práve v okolí tohoto bodu vezme značnou práci v podobe tepla. Pripomíná to treba skupenské teplo tání ledu. Takže magnetickou vodivost také nejde zmenit bez dodání primerené práce, která je vyšší, než práce potrebná na odklonení pole.

[minsc]

Také pri termomagnetismu není oblast kolem Curieho teploty úplne skoková, zpravidla má šírku kolem 10 stupňu C, a krome toho pri stejné teplote extrém v merném teple. Takže si to práve v okolí tohoto bodu vezme značnou práci v podobe tepla. Pripomíná to treba skupenské teplo tání ledu. Takže magnetickou vodivost také nejde zmenit bez dodání primerené práce, která je vyšší, než práce potrebná na odklonení pole.

Ahoj, nikdo nic nenapsal, ale nechtěl bych aby to zapadlo. Tohle mě totiž zajímá, ale nerozumím větě : "Takže si to práve v okolí tohoto bodu vezme značnou práci v podobe tepla". To je trochu zmatený, ne ? To teplo se přece nikam neztratí. Pořád je v systému. Ani se nepřemění na jinou energii (abych se přiznal tak ani nevím jestli to je u tepla možné).

[Slavek Krepelka]

To už bych se ale spíš podívak na zoubky tepelné roztažnosti. Tam se dá docílit prakticky nekonečně velký tlak

Zrejme pri magnetostrikci a tepelné roztažnosti uvažujete s nulovou stlačitelností tuhých, prípadne kapalných látek.

To jaksi nikoliv, alespoň ne v mém případě. Navíc daleko více než stlačitelnost bude vždy praktickým problémem deformace, ať už tuhé látky, nebo nádoby obsahující kapalinu. Slovo prakticky podle mne celkem dobře vyjadřuje, že jsem nemínil absolutní nestlačitelnost, či nulovou stlačitelnost.

Ahoj, Slávek.

[Akord]

To už bych se ale spíš podívak na zoubky tepelné roztažnosti. Tam se dá docílit prakticky nekonečně velký tlak

Zrejme pri magnetostrikci a tepelné roztažnosti uvažujete s nulovou stlačitelností tuhých, prípadne kapalných látek.

To jaksi nikoliv, alespoň ne v mém případě. Navíc daleko více než stlačitelnost bude vždy praktickým problémem deformace, ať už tuhé látky, nebo nádoby obsahující kapalinu. Slovo prakticky podle mne celkem dobře vyjadřuje, že jsem nemínil absolutní nestlačitelnost, či nulovou stlačitelnost.
Ahoj, Slávek.

Mel jsem na mysli, že práci danou stlačitelností nejde zanedbat, pokud má jít o využití "nekonečného tlaku". Nejde tedy vzít tlak tak velký, že by s jeho velikostí nebylo treba počítat, a že by se práve pri tomto tlaku neobjevila stlačitelnost. Znám problémy s tím spojené, a pokusy udelat motor na podobných principech, kde se zpravidla chybne očekává, že pri stlačitelnosti není treba uvažovat s mechanickou prací.
Deformace je neco jiného, je chápana jako nevratná, kdežto stlačitelnost je vratný dej, v prípade tuhých látek jde o Hookuv zákon, lineární část závislosti prodloužení na tlaku.

[Akord]

Také pri termomagnetismu není oblast kolem Curieho teploty úplne skoková, zpravidla má šírku kolem 10 stupňu C, a krome toho pri stejné teplote extrém v merném teple. Takže si to práve v okolí tohoto bodu vezme značnou práci v podobe tepla. Pripomíná to treba skupenské teplo tání ledu. Takže magnetickou vodivost také nejde zmenit bez dodání primerené práce, která je vyšší, než práce potrebná na odklonení pole.

Ahoj, nikdo nic nenapsal, ale nechtěl bych aby to zapadlo. Tohle mě totiž zajímá, ale nerozumím větě : "Takže si to práve v okolí tohoto bodu vezme značnou práci v podobe tepla". To je trochu zmatený, ne ? To teplo se přece nikam neztratí. Pořád je v systému. Ani se nepřemění na jinou energii (abych se přiznal tak ani nevím jestli to je u tepla možné).

Ano, teplo se neztratí, to se projeví na hrbu v grafu závislosti teploty na dodaném teple. Část merného tepla se hradí ze zanikající energie magnetizace. Pokud tam Curieho teplota nefiguruje, tak závislost je prímka, bez hrbu.

[beldy]

Bolo by zaujimave, skusit vypocitat aku ucinnost premeny tepla na mechanicku pracu, by dokazal motor vyuzivajuci curieho teplotu dosiahnut. Je tam totiz velmi maly teplotny rozdiel pre nahlu zmenu (fakticky zanik) permeability. Je mozne, zostrojit stroj, ktory by ucinnostou prekonal Carnotov cyklus?

[Akord]

Bolo by zaujimave, skusit vypocitat aku ucinnost premeny tepla na mechanicku pracu, by dokazal motor vyuzivajuci curieho teplotu dosiahnut. Je tam totiz velmi maly teplotny rozdiel pre nahlu zmenu (fakticky zanik) permeability. Je mozne, zostrojit stroj, ktory by ucinnostou prekonal Carnotov cyklus?

Ten graf závislosti som videl, išiel som raz po tom. Tá oblasť je široká zhruba 10-20C, aj som to už uviedol. Účinnosť som si počítal pre Ni, Tc= okolo 360C, samozrejme, že ma to zaujalo, vyšlo mi veľmi pod 1%. A samozrejme na Carnota to nemá, ide tiež o tepelný stroj. Navyše ten rozdiel teplôt v Carnotovi je TEN ISTÝ ROZDIEL, čo som uviedol. Nie je možné odoberať teplo pi nižšej teplote, a zároveň požadovať ten do určitej miery vratný jav. Nikoho neodrádzam od pokusov, iba ak by dakto čakal zázrak, tak to trochu chladím.
Hlavný problém je merné teplo, nevylučuje, že sa dajú nájsť aj lepšie materiály, ale tých magnetických s použiteľnou Curieho teplotou nie je až tak veľa.

[minsc]

Mám další námět na pokračování v tomhle tématu, vychází to vlastně z toho co tu už bylo řečeno. Ale jedna otázka zatím zůstala nevyslovena: mluví se tu o teplotě, tlaku, a curie bodu. Pak o vlivu teploty na curie bod. Ale zatím se ještě nezmínil vliv tlaku na curie bod (google "The effect of pressure upon magnetic permeability", ale nenašel jsem nic kloudného). V tom případě o kterém se tady mluvilo, tzn. "využití nekonečně velkého tlaku po malé dráze" jsme se nakonec shodli na tom že i kapalné a pevné látky se stlačí. Takže, mám tu teoretický příklad - kdybych zahřál nějaké feromagnetické těleso, které by se nemělo kam rozpínat a došlo by tedy ke změně jeho tlaku, jaký by to mělo celkově vliv na permeabilitu ? Působily by v tomhle případě tlak a teplota "proti sobě" takže by platilo že nula od nuly pojde ? Anebo by se naopak vliv teploty a tlaku sčítal ??

[Slavek Krepelka]

Mám další námět na pokračování .... Působily by v tomhle případě tlak a teplota "proti sobě" takže by platilo že nula od nuly pojde ? Anebo by se naopak vliv teploty a tlaku sčítal ??

Na tuhle otázku odpovědi nemaje, podotknu toto:
Až se někdy setkáš s tím, jak dokáže tepelná roztažnost deformovat špatně navržená průmyslová vybavení a k čemu jsou dilatační spoje, možná oceníš, jak veliký je rozdíl mezi teoretickým a naprosto pravdivým výrokem, že všechny materiály jsou stlačitelné, a mezi tím, jak vypadá praktická téměř nestlačitelnost materiálů. Pokud si dohledáš třeba závislost tepelné roztažnosti u nerezů, jak běží teplota a pevnost, popřípadě nějaké deformační koeficienty, zjistíš, že to prakticky využitelné asi je, i když řešení by asi byla poněkud monstrózní. Snad jen si připoměňme flašku zmrzlé vody.

Cituji: "For polished glass windows, in air, strength is 7000psi (50MPa)"
Pro leštěné tabulové sklo se průměrná pevnost v tahu rovná cca 4.9kp(kg)/mm2
Lepší nerez, např 253MA, má v tahu nějakých 96 000psi = cca 67.2kp(kg)/mm2. Na tlak vydrží každý materiál postatně víc jnež na tah, od boku tak 2x, ale zase se musí řešit deformace. To k té flašce zmrzlé vody. Sklo samozřejmě s narůstající teplotou dost rychle měkne.

Ahoj, Slávek.