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线性膨胀系数 - 这是可以计算所有
大家想必熟悉的马车轮子的拨浪鼓。 或电车的车轮声。 大家都知道,原因是在铁轨之间的连接处的缝隙。 而对于什么它做? 答案很简单 - 加热时补偿导轨的扩张。 这也是公知的事实,即体的加热过程中膨胀并在冷却时收缩。 此膨胀或收缩的量度是线性膨胀系数。
当由于增加的原子和分子的移动速度加热所述主体的膨胀的分子理论。 其结果是,晶格 振动振幅 原子增加,并且作为结果-增加所述主体的线性尺寸。 并且如将增加,可以使用下面的公式,它使用线性膨胀系数来确定。
现在,我们必须解释系数的物理意义。 它显示了如何当在体长的1℃加热增加。 这个小的值,并且对于每个材料不同。 因此,钢的线性膨胀系数为0.000011至1℃。 什么是真正这样的值可以通过一个简单的例子理解。 如果地球赤道涡卷铁丝,其长度为40,000公里,1℃的温度增加将增加线的长度在400米。
的线性膨胀系数为任何工程师极其重要的。 它可以让你考虑到在体温下降的大小变化。 因此,如果在一年之内的城市的温度将改变再加五摄氏度到零下五十摄氏度,就会导致在同一轨道的长度改变显著。 如果他们是稳定的,其结果将是他们的弯曲。 这是为了避免这样的现象,使他们在铺设铁轨之间的差距。
对于不同的材料将改变系数的值。 对于钢的值已经引用,铝的线膨胀系数将是0.0000024〜1℃。
然而,所提出的讨论和例子遭受一定的片面性。 当我们谈论加热时增加身体的尺寸,增大不仅长度,但还有其他方面 - 高度和宽度。 尺寸的增加会导致体积的增加,然后我们可以谈论体的体积膨胀。 事实是,而并不适用于固体和液体的概念。
一个简单的实验,证实了这一点,每个人都可以做自己。 在火上的水壶,装满水到顶部。 当水变暖,它的音量将增大,并从壶“私奔”。 但是有一个正面采用了这种效果。 众所周知,液体温度计 - 那条街上医疗。 他们也都是建立在加热时增加音量的效果。
该技术有时会忽略这样的增加将导致可怕的后果。 为了补偿增加需要使用特殊的措施。 许多人看到了一长串奠定了表面上的管道(线)。 突然间掉蓝管,形成一个巨大的之字形。 这不是一个简单的锯齿形,其值被严格定义,该计算是 使用比 线性膨胀。 它像一个曲折线,以补偿增加 管道尺寸。
你还可以给使用线性和体积膨胀的技术的例子很多,但这些例子就足以了解这一现象的本质。 当然,某些物质,同样的水很好奇异常行为。 它冻结时体积不减少,但增加。 这是确认水的独特性能的另一个因素。
所以,本文的从这样一个概念的寿命简单和说明性的实例的基础上,如通过固体和线性膨胀系数的线性膨胀定义。 使用的技术和日常生活中膨胀的例子,给定所述系数的数量级的概念。
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