térfogatváltozás

Térfogatváltozás a térfogat megváltozását jelenti: egy test vagy rendszer által elfoglalt térfogat a külső vagy belső hatások hatására nőhet vagy csökkenhet. A változás mértékét ΔV-val fejezzük ki, ahol Vf a végső, Vi a kezdeti térfogat. A jelenség számos területen előfordul, például hőmérséklet-, nyomás-, fázis- vagy mechanikai hatások által kiváltott tágulás vagy zsugorodás.

Gázokra vonatkozó alapelvek szerint az állapotváltozások leírhatók az állapotegyenletekkel. Ideális gázoknál PV = nRT, így állandó n és nyomás mellett a hőmérséklet növekedésével a térfogat nő. Állandó mennyiség és nyomás mellett ΔV = (nR/P) ΔT következik. A folyamat során a rendszer által végzett munka W = ∫ p dV; volumennövekedés esetén W pozitív.

Hőmérséklet-változás volumetrikus tágulást okoz. A volumetrikus exspansiós együttható γ megadja, hogy ΔV/V0 ≈ γ ΔT. Izotróp anyagokra γ általában ≈ 3α, ahol α a lineáris tágulási együttható. Fázisátalakulások, oldódás és ozmózis szintén jelentős térfogatváltozást okozhatnak.

Megfigyelés és alkalmazás: térfogatváltozást mérő eszközökkel és szenzorokkal dolgoznak, például gázok vagy folyadékok vizsgálatakor. Alkalmazások közé tartozik a termodinamikai számítások, gépészeti tervezés, klímatudomány és élettan (légzés, sejtek ozmózisa).

Mértékegységek: köbméter (m^3) és liter (L); 1 L = 0,001 m^3.

---