Λύσεις — Κεφάλαιο 2 (Ερωτήσεις σελ. 37) – ΟΔΟΝΤΟΤΕΧΝΙΚΑ ΥΛΙΚΑ Γ΄ ΕΠΑΛ
Λύσεις — Κεφάλαιο 2 (Ερωτήσεις σελ. 37)
Απαντήσεις στις 19 ερωτήσεις του κεφαλαίου 2.
Ερώτηση 1 — Είδη ατομικών δεσμών
Ερώτηση: Ποια τα είδη των ατομικών δεσμών;
Απάντηση:
- Οι μεσοατομικές δυνάμεις που συγκρατούν τα άτομα στις θέσεις τους ονομάζονται ατομικοί δεσμοί και καθορίζουν σε μεγάλο ποσοστό τη δομή και τις ιδιότητες των σωμάτων. Διακρίνονται σε (σελ. 21): α) Μεταλλικούς (στα μέταλλα, κράματα, μεταλλικές ενώσεις — θετικά ιόντα σε νέφος ελεύθερων ηλεκτρονίων), β) Ιοντικούς ή ετεροπολικούς (έλξη αντίθετα φορτισμένων ιόντων), γ) Ομοιοπολικούς (κοινά ζεύγη ηλεκτρονίων), δ) Μοριακούς ή δυνάμεις Van der Waals (ασθενείς έλξεις μεταξύ μορίων). Οι έλξεις ανάμεσα στα άτομα και τα μόρια καθορίζουν εάν ένα σώμα είναι στερεό, υγρό ή αέριο και τις ιδιότητές του.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Μεταλλικοί, ιοντικοί (ετεροπολικοί), ομοιοπολικοί, μοριακοί (δυνάμεις Van der Waals).
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 2 — Καταστάσεις της ύλης
Ερώτηση: Ποιες οι καταστάσεις της ύλης;
Απάντηση:
- Οι καταστάσεις της ύλης είναι η στερεή, η υγρή και η αέρια (σελ. 22). Στερεή: ορισμένος όγκος και σχήμα, λόγω ισχυρών δυνάμεων μεταξύ των δομικών σωματιδίων· τα στερεά διακρίνονται σε κρυσταλλικά και άμορφα. Υγρή: καθορισμένος όγκος αλλά όχι σχήμα· οι ελκτικές δυνάμεις μικρότερες από των στερεών, τα μόρια κινούνται αλλά σε μικρές αποστάσεις· τα υγρά είναι πρακτικά ασυμπίεστα. Αέρια: ούτε καθορισμένο σχήμα ούτε όγκο — παίρνουν το σχήμα και όλο τον όγκο του δοχείου, γιατί οι δυνάμεις μεταξύ των μορίων είναι χαλαρές· πολύ συμπιεστά. Ένα σώμα κάτω από ορισμένες συνθήκες μπορεί να μεταπέσει από τη μία κατάσταση στην άλλη.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Στερεή (ορισμένος όγκος και σχήμα), υγρή (ορισμένος όγκος, όχι σχήμα, ασυμπίεστα), αέρια (ούτε σχήμα ούτε όγκος, συμπιεστά).
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 3 — Κρυσταλλικό και άμορφο σώμα
Ερώτηση: Τι ονομάζεται κρυσταλλικό και τι άμορφο σώμα;
Απάντηση:
- Κρυσταλλικό ονομάζεται ένα στερεό σώμα του οποίου οι δομικές μονάδες (άτομα, ιόντα ή μόρια) τοποθετούνται στον χώρο ακολουθώντας κάποιο γεωμετρικό νόμο και εμφανίζουν συμμετρία· η διάταξη αυτή ονομάζεται κρυσταλλικό πλέγμα (π.χ. τα μέταλλα, ο χαλαζίας, η γύψος). Άμορφο ονομάζεται το σώμα στο οποίο οι δομικές μονάδες βρίσκονται τυχαία διασκορπισμένες στον χώρο· τα άμορφα σώματα θεωρείται ότι πλησιάζουν τη συμπεριφορά των υγρών και αντιμετωπίζονται ως υγρά με μεγάλο ιξώδες — π.χ. το γυαλί και το κερί. Ένα σώμα μπορεί, κάτω από ορισμένες συνθήκες, να μεταπέσει από την άμορφη στην κρυσταλλική κατάσταση (σελ. 22).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Κρυσταλλικό: δομικές μονάδες σε γεωμετρική-συμμετρική διάταξη (κρυσταλλικό πλέγμα)· άμορφο: τυχαία διασκορπισμένες, συμπεριφορά υγρού μεγάλου ιξώδους (γυαλί, κερί).
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 4 — Ελαστική και πλαστική παραμόρφωση
Ερώτηση: Τι ονομάζεται ελαστική και τι πλαστική παραμόρφωση;
Απάντηση:
- Παραμόρφωση είναι η αλλαγή του σχήματος ενός υλικού όταν υπόκειται σε δύναμη (μετριέται η γραμμική Δl/l). Ένα σώμα υπό εξωτερική τάση παραμορφώνεται. Εάν μετά την άρση της τάσης επανέλθει πλήρως στην προηγούμενη κατάστασή του, η παραμόρφωση ονομάζεται ελαστική. Εάν μετά την άρση της τάσης δεν επανέλθει πλήρως, αλλά παραμείνει ένα ποσοστό παραμόρφωσης, τότε ονομάζεται πλαστική (μόνιμη). Πολύ συχνά τα σώματα παρουσιάζουν ελαστική παραμόρφωση μέχρι μια συγκεκριμένη τάση (όριο ελαστικότητας)· αν ασκηθεί μεγαλύτερη, το σώμα δεν επανέρχεται ποτέ και η παραμόρφωση είναι μόνιμη (σελ. 24). Στο διάγραμμα τάσης-παραμόρφωσης, οι τάσεις ως το σημείο Ε δίνουν ελαστική και οι μεγαλύτερες πλαστική παραμόρφωση.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ελαστική: πλήρης επαναφορά μετά την άρση της τάσης· πλαστική: παραμένει μόνιμο ποσοστό παραμόρφωσης (πέρα από το όριο ελαστικότητας).
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 5 — Όριο αναλογίας
Ερώτηση: Τι είναι το όριο αναλογίας;
Απάντηση:
- Όριο αναλογίας (proportional limit) είναι η μέγιστη τάση που μπορεί να δεχθεί ένα υλικό χωρίς παρέκκλιση από την αναλογικότητα της τάσης ως προς την παραμόρφωση. Στην καμπύλη τάσης-παραμόρφωσης είναι το υψηλότερο σημείο (Α) του αρχικού ευθύγραμμου τμήματος (Εικ. 2.1). Σε τάσεις μικρότερες του ορίου αναλογίας το υλικό συμπεριφέρεται ελαστικά και επιστρέφει στις αρχικές διαστάσεις του — γι' αυτό η περιοχή αυτή λέγεται ελαστική. Σε αυτήν ισχύει ο νόμος του Hooke: για μικρές εξωτερικές δυνάμεις οι τάσεις είναι ανάλογες με τις παραμορφώσεις, σ = Ε·ε (σ τάση, ε παραμόρφωση, Ε μέτρο ελαστικότητας) (σελ. 24-25).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η μέγιστη τάση χωρίς παρέκκλιση από την αναλογικότητα τάσης-παραμόρφωσης — το τέλος (σημείο Α) του ευθύγραμμου τμήματος του διαγράμματος, όπου ισχύει ο νόμος Hooke σ = Ε·ε.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 6 — Όριο ελαστικότητας
Ερώτηση: Τι είναι το όριο ελαστικότητας;
Απάντηση:
- Το όριο ελαστικότητας είναι η μέγιστη ελαστική παραμόρφωση που επιδέχεται ένα σώμα. Προκύπτει αν φορτίσουμε το σώμα πέρα από το όριο αναλογίας: τότε, ενώ η σχέση τάσης-παραμόρφωσης παύει να είναι γραμμική, το υλικό συνεχίζει να συμπεριφέρεται ελαστικά μέχρις ενός ορισμένου σημείου — το όριο ελαστικότητας (σημείο Ε στην Εικ. 2.1). Εάν η παραμόρφωση περάσει το όριο ελαστικότητας, παύει να είναι ελαστική και το σώμα δεν επανέρχεται στην αρχική του κατάσταση (πλαστική παραμόρφωση, διαρροή) (σελ. 25).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η μέγιστη ελαστική παραμόρφωση που επιδέχεται ένα σώμα (σημείο Ε) — λίγο πέρα από το όριο αναλογίας, μη γραμμική αλλά ακόμη ελαστική συμπεριφορά· πέρα από αυτό η παραμόρφωση είναι μόνιμη.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 7 — Μέτρο ελαστικότητας
Ερώτηση: Τι εκφράζει το μέτρο ελαστικότητας;
Απάντηση:
- Το μέτρο ελαστικότητας (elastic modulus) ονομάζεται και μέτρο του Young, συμβολίζεται με Ε, και εκφράζει τη δυσκαμψία ενός υλικού μέσα στην ελαστική περιοχή, δηλαδή την αντίστασή του στην ελαστική παραμόρφωση (σελ. 25). Μετριέται με την κλίση του ευθύγραμμου αρχικού τμήματος της καμπύλης τάσης-παραμόρφωσης και ορίζεται ως ο λόγος της τάσης προς την παραμόρφωση στην ελαστική περιοχή (Ε = σ/ε από τον νόμο Hooke)· μονάδα το MPa. Για την ελαστική συμπεριφορά είναι υπεύθυνες οι μεσοατομικές/μεσομοριακές δυνάμεις συνοχής — όσο μεγαλύτερες, τόσο μεγαλύτερο το μέτρο ελαστικότητας· είναι το ίδιο σε εφελκυσμό και θλίψη. Εξαρτάται από τη σύνθεση και τη δομή του υλικού· δεν επηρεάζεται από θερμικές ή μηχανικές κατεργασίες στα μέταλλα-κράματα, αλλά επηρεάζεται στα πολυμερή ή άμορφα στερεά. Πρακτικά: τα βασικά κράματα έχουν σχεδόν διπλάσιο Ε από τα χρυσοκράματα (πιο άκαμπτα, λεπτότερα χυτά).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Τη δυσκαμψία του υλικού στην ελαστική περιοχή (αντίσταση στην ελαστική παραμόρφωση) = κλίση του ευθύγραμμου τμήματος = σ/ε (MPa)· εξαρτάται από τις δυνάμεις συνοχής, ίδιο σε εφελκυσμό-θλίψη, ανεπηρέαστο από κατεργασίες στα μέταλλα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 8 — Όριο διαρροής
Ερώτηση: Τι ονομάζεται όριο διαρροής;
Απάντηση:
- Εάν φορτίσουμε ένα σώμα πέρα από το όριο ελαστικότητας, με μικρή αύξηση της τάσης έχουμε μεγάλη αύξηση της παραμόρφωσης — το φαινόμενο ονομάζεται διαρροή (yielding) και η τάση στην οποία παρατηρείται ονομάζεται όριο διαρροής (σημείο Δ, Εικ. 2.1). Επειδή οι εργαστηριακές καμπύλες δεν είναι ακριβείς και ο προσδιορισμός του είναι δύσκολος, έχει οριστεί μια συγκεκριμένη πλαστική παραμόρφωση (0,1 %, 0,2 % ή 0,5 %) και υπολογίζεται η τάση που την προκαλεί· αυτή ονομάζεται όριο διαρροής και χρησιμοποιείται ως μέτρο σύγκρισης των υλικών (πάντα για συγκεκριμένη απόκλιση). Άρα όριο ή τάση διαρροής ενός υλικού είναι η τάση που αντιστοιχεί σε προκαθορισμένη (0,1 % ή 0,2 %) αρχική πλαστική παραμόρφωση — μόνιμη, το υλικό δεν επανέρχεται (σελ. 26).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η τάση στην οποία αρχίζει η διαρροή (μεγάλη παραμόρφωση με μικρή αύξηση τάσης)· πρακτικά η τάση που αντιστοιχεί σε προκαθορισμένη μόνιμη παραμόρφωση 0,1 % ή 0,2 %.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 9 — Όριο θραύσης
Ερώτηση: Τι ονομάζεται όριο θραύσης;
Απάντηση:
- Όριο θραύσης ονομάζεται η τιμή της τάσης εφελκυσμού η οποία προκαλεί θραύση του σώματος (σελ. 26). Σε πολλά υλικά, όπως τα κράματα, το όριο θραύσης δεν έχει μεγάλη σημασία, αφού η πλαστική παραμόρφωση θα έχει ήδη επέλθει νωρίτερα, καθιστώντας το υλικό ακατάλληλο· μεγαλύτερη σημασία έχει να γνωρίζουμε το όριο ελαστικότητας και το όριο διαρροής. Σχετικές έννοιες: η ενέργεια θραύσης (toughness) = το ποσό ενέργειας που απαιτείται για τη θραύση, και η ψαθυρότητα = θραύση χωρίς προηγούμενη πλαστική παραμόρφωση.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η τάση εφελκυσμού που προκαλεί θραύση του σώματος· στα κράματα μικρή σημασία, γιατί προηγείται η πλαστική παραμόρφωση — σημαντικότερα τα όρια ελαστικότητας και διαρροής.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 10 — Ολκιμότητα και ψαθυρότητα
Ερώτηση: Τι είναι η ολκιμότητα και τι η ψαθυρότητα ενός υλικού;
Απάντηση:
- Ολκιμότητα (ductility) είναι η ικανότητα ενός υλικού να διαρρέει (επιμηκύνεται) και να παρουσιάζει πλαστική παραμόρφωση πριν σπάσει. Ψαθυρότητα (brittleness) είναι η αντίθετη έννοια: η ικανότητα ενός υλικού να μην παρουσιάζει πλαστικές παραμορφώσεις πριν από τη θραύση του — μόλις η τάση υπερβεί το όριο ελαστικότητας, το υλικό αντί να παραμορφώνεται πλαστικά σπάει. Επειδή κανένα υλικό δεν σπάει αμέσως, ψαθυρά θεωρούνται τα υλικά με παραμόρφωση που δεν ξεπερνά το 5 % (μπορεί και < 0,5 %) — π.χ. η πορσελάνη και η γύψος. Δεν υπάρχει σαφής διάκριση, γιατί η συμπεριφορά εξαρτάται από την ταχύτητα επιβολής της τάσης, τη θερμοκρασία κ.λπ.· η θερμική κατεργασία των μετάλλων μπορεί να αυξήσει την αντοχή αλλά να μειώσει την ολκιμότητα (σελ. 27). (Συναφής η ελατότητα = διαμόρφωση σε έλασμα.)
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ολκιμότητα: ικανότητα διαρροής-πλαστικής παραμόρφωσης πριν τη θραύση· ψαθυρότητα: θραύση χωρίς πλαστική παραμόρφωση (παραμόρφωση < 5 % — πορσελάνη, γύψος).
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 11 — Κόπωση
Ερώτηση: Τι ονομάζεται κόπωση ενός υλικού;
Απάντηση:
- Κόπωση ενός υλικού ονομάζεται η παραμόρφωση του υλικού μέχρι τη θραύση του κάτω από την επίδραση επαναλαμβανόμενων, μικρής έντασης, τάσεων (σελ. 28). Οι μασητικές δυνάμεις δημιουργούν στις προσθετικές αποκαταστάσεις επαναλαμβανόμενες τάσεις που μπορεί να τις σπάσουν: η θραύση του κράματος της αποκατάστασης κάτω από επαναλαμβανόμενες τάσεις, μικρότερες από το όριο αναλογίας του κράματος, ονομάζεται κόπωση του υλικού. Η αντοχή στην κόπωση εξαρτάται από τη συχνότητα των ασκούμενων τάσεων, τις ατέλειες δομής του υλικού, τις ανωμαλίες της επιφάνειας της κατασκευής (π.χ. κακή λείανση), τη θερμοκρασία και το σχήμα της κατασκευής.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Θραύση μετά από παραμόρφωση υπό επαναλαμβανόμενες τάσεις μικρής έντασης (μικρότερες του ορίου αναλογίας) — μασητικές δυνάμεις· εξαρτάται από συχνότητα, ατέλειες δομής, επιφάνεια (λείανση), θερμοκρασία, σχήμα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 12 — Ερπυσμός
Ερώτηση: Τι ονομάζεται ερπυσμός;
Απάντηση:
- Οι προηγούμενες ιδιότητες δεν λαμβάνουν υπόψη τον χρόνο επίδρασης της τάσης. Η μεταβολή της παραμόρφωσης ενός σώματος, σε σταθερή θερμοκρασία και τάση, σε συνάρτηση με τον χρόνο ονομάζεται ερπυσμός (σελ. 28). Πολλές φορές ως τάση λειτουργεί και η βαρύτητα — χαρακτηριστικό παράδειγμα η πλαστελίνη, που όταν αφεθεί πάνω σε μια επιφάνεια για ένα χρονικό διάστημα αλλάζει σχήμα και «απλώνει». Στα οδοντοτεχνικά υλικά ερπυσμό εμφανίζουν π.χ. οι ακρυλικές ρητίνες (μεγαλύτερο οι εν ψυχρώ, λόγω υπολειπόμενου μονομερούς) και ορισμένα κράματα κατά την όπτηση της πορσελάνης (sag).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η μεταβολή της παραμόρφωσης ενός σώματος με τον χρόνο, υπό σταθερή θερμοκρασία και τάση (π.χ. η πλαστελίνη «απλώνει» από τη βαρύτητα).
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 13 — Ιξώδες
Ερώτηση: Τι ονομάζεται ιξώδες ενός υγρού;
Απάντηση:
- Ιξώδες είναι το μέτρο της εσωτερικής τριβής των υγρών (ρεολογική ιδιότητα). Όσο αυξάνεται το ιξώδες ενός υγρού, τόσο μειώνεται η ρευστότητά του, δηλαδή ρέει πιο δύσκολα — π.χ. το νερό έχει μικρότερο ιξώδες από το μέλι (σελ. 29). Σχετική έννοια η ιξωδοελαστική συμπεριφορά: κάποια σώματα, ανάλογα με τις συνθήκες, συμπεριφέρονται ως υγρά, ως ελαστικά ή και τα δύο. Στα αποτυπωτικά ελαστικομερή τα υλικά ταξινομούνται με βάση το ιξώδες σε λεπτόρρευστα, μέσης ρευστότητας, παχύρρευστα και στοκκώδη.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Το μέτρο της εσωτερικής τριβής των υγρών· μεγαλύτερο ιξώδες = μικρότερη ρευστότητα (νερό < μέλι).
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 14 — Σημασία συντελεστή θερμικής διαστολής
Ερώτηση: Ποια η σημασία του συντελεστή θερμικής διαστολής στην οδοντοτεχνική;
Απάντηση:
- Η θερμότητα προκαλεί αύξηση του μήκους (και του όγκου) με την άνοδο της θερμοκρασίας και μείωση με την πτώση της. Ο συντελεστής θερμικής διαστολής λ = Δl/(l₀·Δθ) (Δl επιμήκυνση, l₀ αρχικό μήκος, Δθ μεταβολή θερμοκρασίας) εκφράζει τη μεταβολή της μονάδας μήκους όταν η θερμοκρασία αυξηθεί 1 °C· δεν είναι ενιαίος σε όλες τις θερμοκρασίες και εξαρτάται από το υλικό (σελ. 30). Σημασία: η μεταβολή των διαστάσεων κατά τις οδοντοτεχνικές διαδικασίες (κράματα, πορσελάνες, πυροχώματα κατά τη θέρμανση-ψύξη) καθορίζει την ακρίβεια των προσθετικών αποκαταστάσεων· οι δυνάμεις που αναπτύσσονται στη θερμική διαστολή είναι πολύ μεγάλες, όσο μιας αντίστοιχης μηχανικής επιμήκυνσης. Ιδιαίτερη σημασία σε σώματα συγκολλημένα μεταξύ τους: η ασυμβατότητα στη θερμική διαστολή μεταξύ μεταλλικού σκελετού και πορσελάνης είναι συχνά η αιτία θραύσης της πορσελάνης που οπτήθηκε πάνω του — γι' αυτό το κράμα μεταλλοκεραμικής πρέπει να έχει συντελεστή ελαφρώς μεγαλύτερο από την πορσελάνη (κεφ. 8). Επίσης η θερμική διαστολή του πυροχώματος αντισταθμίζει τη συστολή κεριού-κράματος (κεφ. 5).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Καθορίζει τη μεταβολή διαστάσεων κατά θέρμανση-ψύξη (λ = Δl/l₀Δθ ανά 1 °C) και άρα την ακρίβεια των αποκαταστάσεων· η ασυμβατότητα συντελεστών μεταλλικού σκελετού-πορσελάνης προκαλεί θραύση της πορσελάνης· βάση της λειτουργίας των πυροχωμάτων.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 15 — Διάβρωση
Ερώτηση: Τι ονομάζεται διάβρωση;
Απάντηση:
- Ως διάβρωση χαρακτηρίζεται κάθε ηλεκτροχημική και χημική αλλοίωση στην επιφάνεια των μετάλλων ή των κραμάτων που οδηγεί σε απώλεια υλικού (αλλοίωση = κάθε μετατροπή του μετάλλου από την αρχική του μορφή). Στη διάβρωση η κύρια δράση είναι η οξείδωση, με απομάκρυνση ηλεκτρονίων από το μέταλλο (σελ. 31). Στο στόμα μπορεί να προέλθει από γαλβανικά ρεύματα ανόμοιων μεταλλικών κατασκευών αλλά και από χημική προσβολή από συστατικά της τροφής και του σάλιου. Είδη: α) ομοιόμορφη ή γενική, β) με βελονισμούς (pitting), γ) με μηχανική καταπόνηση που οδηγεί σε ψαθυρή θραύση (stress corrosion cracking), δ) σπηλαιώδης μηχανική (cavitation). Στις χυτές εργασίες: ομοιόμορφη, εκλεκτική, περικρυσταλλική (στα όρια των κόκκων), βελονισμοί, διάβρωση σχισμών, διάβρωση τάσης. Το πρώτο ορατό στάδιο είναι η αμαύρωση (αλλαγή χρώματος από εναποθέσεις)· πρόληψη με καλή στίλβωση, αποφυγή πόρων, εξάλειψη γαλβανικών ρευμάτων.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Κάθε ηλεκτροχημική-χημική αλλοίωση της επιφάνειας μετάλλων/κραμάτων με απώλεια υλικού (κύρια δράση η οξείδωση)· από γαλβανικά ρεύματα ή χημική προσβολή σάλιου-τροφών· είδη ομοιόμορφη, βελονισμών, τάσης, σπηλαιώδης.
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 16 — Δυνάμεις συνοχής και συνάφειας
Ερώτηση: Πού αναπτύσσονται οι δυνάμεις συνοχής και πού οι δυνάμεις συνάφειας;
Απάντηση:
- Με τους όρους αυτούς χαρακτηρίζονται οι ελκτικές δυνάμεις που αναπτύσσονται μεταξύ στοιχειωδών σωματιδίων (μορίων-ιόντων-ατόμων) (σελ. 32). Δυνάμεις συνοχής αναπτύσσονται ανάμεσα σε στοιχειώδη σωματίδια του ίδιου σώματος ή ομοίων σωμάτων που έρχονται σε επαφή (π.χ. μεταξύ των μορίων μιας σταγόνας υγρού — εκφράζονται με την επιφανειακή τάση). Δυνάμεις συνάφειας αναπτύσσονται ανάμεσα σε στοιχειώδη σωματίδια διαφορετικών σωμάτων που έρχονται σε επαφή (π.χ. μεταξύ των μορίων του υγρού και της επιφάνειας του στερεού). Όταν οι δυνάμεις συνάφειας υγρού-στερεού είναι μεγαλύτερες από τις δυνάμεις συνοχής του υγρού, έχουμε διαβροχή της επιφάνειας.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Συνοχή: μεταξύ σωματιδίων του ίδιου ή ομοίων σωμάτων· συνάφεια: μεταξύ σωματιδίων διαφορετικών σωμάτων σε επαφή (συνάφεια > συνοχή → διαβροχή).
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 17 — Διαβροχή
Ερώτηση: Τι είναι η διαβροχή, πού οφείλεται και από τι εξαρτάται;
Απάντηση:
- Διαβροχή είναι το φαινόμενο της ικανότητας εξάπλωσης ενός υγρού πάνω στην επιφάνεια ενός στερεού σώματος. Οφείλεται στην έλξη των μορίων του υγρού από τα μόρια της επιφάνειας του στερεού και εξαρτάται από την επιφανειακή τάση του υγρού και από την ελεύθερη ενέργεια της επιφάνειας του στερεού (σελ. 33). Όταν οι δυνάμεις συνάφειας μεταξύ της επιφάνειας του στερεού και της σταγόνας είναι μεγαλύτερες από τις δυνάμεις συνοχής του υγρού, έχουμε διαβροχή — όσο μεγαλύτερη η διαφορά, τόσο καλύτερη· υγρά με μεγάλη επιφανειακή τάση (υδράργυρος) διαβρέχουν δύσκολα. Μέτρο: η γωνία επαφής (εφαπτομένη σταγόνας-επιφάνεια)· 0° = πλήρης διαβροχή. Βελτίωση: αύξηση της ελεύθερης ενέργειας της επιφάνειας του στερεού ή της θερμοκρασίας του υγρού. Εφαρμογές: στη συγκόλληση αυξάνεται η θερμοκρασία και προστίθεται βόρακας (απομακρύνει τα οξείδια που μειώνουν την επιφανειακή ενέργεια), φώσφορος-ψευδάργυρος στην κόλληση (ρευστότητα)· στην επένδυση με πυρόχωμα το κέρινο πρότυπο επαλείφεται με διάλυμα σαπουνιού για καλή διαβροχή.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ικανότητα εξάπλωσης υγρού σε στερεό· οφείλεται στην έλξη των μορίων του υγρού από την επιφάνεια του στερεού· εξαρτάται από την επιφανειακή τάση του υγρού και την ελεύθερη ενέργεια της επιφάνειας του στερεού (γωνία επαφής, 0° = πλήρης).
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 18 — Διαστάσεις του χρώματος
Ερώτηση: Ποιες οι διαστάσεις του χρώματος;
Απάντηση:
- Ως διαστάσεις έχουν οριστεί χαρακτηριστικά του χρώματος που βοηθούν στην κατανόησή του (σελ. 35): 1. Χροιά ή απόχρωση (Hue) — το βασικό χρώμα ενός αντικειμένου (μπλε, κόκκινο, πράσινο), καθορίζεται από το μήκος κύματος του φωτός· περιγράφει την ποιότητα του χρώματος. 2. Χρωματική πυκνότητα (Chroma) — πόσο κορεσμένο είναι ένα χρώμα (μια σταγόνα κόκκινης μπογιάς σε νερό: ίδια χροιά, με περισσότερο νερό χαμηλότερη πυκνότητα)· περιγράφει την ποσότητα του χρώματος. 3. Ένταση ή φωτεινότητα (Value) — πόσο λαμπερό ή σκοτεινό είναι ένα χρώμα: υψηλή ένταση → πιο φωτεινό, προς το λευκό· χαμηλή → σκοτεινό, προς το μαύρο· ανεξάρτητη από τη χροιά. Η ένταση είναι πολύ σημαντική στην οδοντιατρική, γιατί το μάτι δεν αντιλαμβάνεται εύκολα μικρές αποκλίσεις στην απόχρωση και τον κορεσμό, αλλά αντιλαμβάνεται με ακρίβεια την παραμικρή απόκλιση στη φωτεινότητα.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Χροιά/απόχρωση (hue — βασικό χρώμα, μήκος κύματος, ποιότητα), χρωματική πυκνότητα (chroma — κορεσμός, ποσότητα), ένταση/φωτεινότητα (value — λαμπερό ή σκοτεινό, ανεξάρτητη της χροιάς, η πιο κρίσιμη για το μάτι).
Κριτήρια αξιολόγησης:
Ερώτηση 19 — Μεταμερισμός
Ερώτηση: Τι είναι ο μεταμερισμός; Δώστε ένα παράδειγμα.
Απάντηση:
- Μεταμερισμός είναι το φαινόμενο κατά το οποίο δύο αντικείμενα που έχουν το ίδιο χρώμα κάτω από συγκεκριμένες συνθήκες φωτισμού διαφέρουν στο χρώμα, όταν αλλάξουν οι συνθήκες φωτισμού (σελ. 35). Παράδειγμα: ένα φυσικό δόντι και μια προσθετική αποκατάσταση (π.χ. μεταλλοκεραμική στεφάνη) μπορεί να έχουν το ίδιο χρώμα στο ιατρείο με τον τεχνητό φωτισμό, αλλά διαφορετικό χρώμα στο φως της ημέρας — ο ασθενής βγαίνει έξω και η στεφάνη «ξεχωρίζει». Το φαινόμενο έχει πολύ μεγάλη σημασία στην οδοντιατρική· γι' αυτό είναι σημαντική η επιλογή του κατάλληλου φωτισμού στο ιατρείο και στο εργαστήριο κατά τη λήψη και τον έλεγχο του χρώματος. Ο μεταμερισμός δεν μπορεί να εξαλειφθεί, μπορεί όμως να μειωθεί σημαντικά.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Δύο αντικείμενα με ίδιο χρώμα υπό έναν φωτισμό διαφέρουν όταν αλλάξει ο φωτισμός — π.χ. δόντι και στεφάνη ίδια στο τεχνητό φως του ιατρείου, διαφορετικά στο φως της ημέρας· δεν εξαλείφεται, μειώνεται με σωστό φωτισμό.
Κριτήρια αξιολόγησης:
