التمدد الحر ومعاملات التمدد والانكباس

-الشغل المنجز في التمدد الحر
في الشكل ادناه وعاء مجزأ الى جزيئين بواسطة حاجز الجزء الى يمين الحاجز المفرغ ( الضغط يساوي صفر ) والذي الى اليسار يحتوي على غاز فاذا ازيل الحاجز يتمدد الغاز ليشمل جميع الحيز في الوعاء وتدعى هذه العملية بالتمدد الحر للغاز.
كم هو الشغل المنجز خلال هذه العملية ؟ بالرجوع للمعادلة (5) نرى ان الشغل المنجز في هذه العملية يساوي صفر لعدم وجود قوة خارجية لان الجزء الأيمن مفرغ (POPP=0) لذلك :
W= 0 (8)
ان عملية التمدد الحر عملية غير عكوسه لأنها تحدث بصورة مفاجئة والضغط منتظم في الحالة الابتدائية والنهائية.



الشكل (1)

4-معاملات الانكباس والتمدد :
يعرف معدل معامل التمدد الحجمي ? بانه التغير في الحجم لوحدة الحجوم من المائع على التغير في درجة الحرارة.
? ?=(V_2-V_1)/(V_1 (T_2-T_1))=?V/(V_1 ?T) (9)
حيث ان V1و V2 تمثلان حجم المادة في درجتي حرارة T1وT2 على التوالي وبما ان حجم المادة يعتمد على الضغط المسلط بالإضافة الى درجة الحرارة فان ذلك يعني ان التعريف أعلاه يتضمن ثابت الضغط أي ان :