Koeficient lineární expanze - můžete vypočítat vše

Všichni jsou jistě obeznámeni s odpružením vozových koleček. Nebo zvuk tramvajových kol. Každý ví, že důvodem je mezera na křižovatce mezi kolejnicemi. A za co se to dělá? Odpověď je jednoduchá - kompenzovat roztažení kolejnic při zahřátí. Je také dobře známo, že když se zahřívají, těla se roztahují a po ochlazení se smršťují. Míra této expanze nebo kontrakce je koeficient lineární expanze.

Molekulární teorie expanze těla během zahřívání je vysvětlena zvýšením rychlosti pohybu atomů a molekul hmoty. Výsledkem je krystalická mřížka amplituda kmitání atomů se zvyšuje a v důsledku toho se zvyšují lineární rozměry těla. A kolik zvýšení nastane, lze zjistit pomocí vzorce, ve kterém je použit koeficient lineární expanze.

Teď musíme vysvětlit fyzický význam koeficientu. Ukazuje, kolik se při zahřátí zvyšuje délka těla o 1 ° C. Tato hodnota je nevýznamná a má pro každý materiál vlastní. Koeficient lineární expanze oceli je tedy 0.000011 na 1 ° C. Jaká je skutečně podobná hodnota, můžete pochopit jednoduchým příkladem. Jestliže Země rovník wrap vázací drát, jehož délka je 40.000 km, bude se teplota zvýší o 1 ° C zvýšení délky drátu do 400 metrů.

Koeficient lineární expanze je pro každého inženýra nesmírně důležitý. Umožňuje vám vzít v úvahu změnu velikosti těla s poklesem teploty. Takže pokud se v průběhu roku bude teplota ve městě lišit od plus padesát stupňů Celsia na minus padesát stupňů Celsia, to způsobí významné změny délky stejných kolejnic. Pokud jsou spojité, výsledkem bude jejich ohýbání. Zde se tento fenomén vyhýbejte a vytvářejte mezery mezi kolejnicemi, když jsou položeny.

U různých materiálů bude hodnota koeficientu odlišná. U oceli je již hodnota dána a koeficient lineární expanze hliníku je 0,0000024 na 1 ° C.

Nicméně výše uvedené argumenty a příklady trpí určitou jednostranností. Když hovoříme o zvýšení tělesné velikosti při ohřátí, zvyšuje se nejen délka, ale i další rozměry - šířka a výška. Zvýšení velikosti povede k nárůstu objemu a pak lze mluvit o objemovém rozšíření těles. Taková představa se však pravděpodobně nevztahuje na tuhé látky, ale na tekutiny.

Jednoduchý experiment, který to potvrdí, může provést každý samostatně. Umístěte do ohně rychlovarnou konvici, naplněnou vodou na vrchol. Když se voda zahřeje, zvýší se objem a "uteče" z konvice. Ale tento efekt je pozitivní. Všichni jsou obeznámeni s tekutými teploměry - to ulice, to lékařské. Jsou také postaveny na účinku zvýšení objemu při zahřátí.

V technologii někdy ignorování tohoto nárůstu vede k smutným důsledkům. K vyrovnání nárůstu je třeba použít zvláštní opatření. Mnozí lidé museli vidět dlouhý řádek potrubí (potrubí), položené na povrchu. A najednou na stejném místě potrubí tvoří obrovský zigzag. Není to jednoduchý cikcak, jeho velikost je přísně definována ve výpočtu koeficient lineární expanze. Podobný cikcak se provede kompenzací lineárního zvětšení rozměry potrubí.

Můžete také uvést mnoho příkladů použití lineárních a objemových rozšíření v této technice, ale výše uvedené příklady jsou dostatečné k pochopení podstaty tohoto jevu. Samozřejmě, anomální chování některých látek, stejné vody, je velmi zvědavá. Při něm při zmrazení hlasitost nehrozí, ale zvyšuje se. To bude dalším faktorem, který potvrzuje jedinečné vlastnosti vody.

Takže v tomto článku na základě jednoduchých a názorných příkladů ze života takového konceptu, jak je definováno v roztažnosti pevných látek a součinitel lineární roztažnosti. Příklady použití rozšíření technologie a v každodenním životě, vzhledem k tomu, pojem řádově uvedeného koeficientu.