Các hệ số giãn nở tuyến tính - nó có thể tính toán tất cả

Mọi người đều rattle chắc chắn quen thuộc của bánh xe vận chuyển. Hoặc những âm thanh của bánh xe điện. Ai cũng biết rằng lý do là sự chênh lệch ở ngã ba giữa đường ray. Và đối với những gì nó đang thực hiện? Câu trả lời rất đơn giản - để bù đắp cho việc mở rộng đường sắt khi bị nung nóng. Đây cũng là một thực tế được biết rằng trong suốt quá trình gia nhiệt của cơ thể mở rộng và thu nhỏ khi làm lạnh. Một biện pháp mở rộng này hoặc co là một hệ số giãn nở tuyến tính.

Lý thuyết phân tử của sự bành trướng của cơ thể khi bị nung nóng do sự gia tăng tốc độ chuyển động của các nguyên tử và phân tử. Kết quả là, các lưới rung biên độ nguyên tử tăng lên, và như một hệ quả - tăng kích thước tuyến tính của cơ thể. Và như sẽ tăng lên, có thể được xác định bằng cách sử dụng công thức, trong đó sử dụng một hệ số giãn nở tuyến tính.

Bây giờ chúng ta phải giải thích ý nghĩa vật lý của hệ số. Nó cho thấy làm thế nào để tăng khi gia nhiệt ở 1 ° C chiều dài cơ thể. Giá trị của nhỏ này và là khác nhau cho mỗi tài liệu. Như vậy, hệ số giãn nở tuyến tính của thép là 0.000011 để 1 ° C. Điều gì đang thực sự là một giá trị như vậy có thể được hiểu bởi một ví dụ đơn giản. Nếu đường xích đạo Trái Đất dây bọc sắt có chiều dài là 40.000 km, nhiệt độ tăng thêm 1 độ C sẽ làm tăng chiều dài của dây trong 400 mét.

Hệ số giãn nở tuyến tính là vô cùng quan trọng đối với bất kỳ kỹ sư. Nó cho phép bạn đưa vào tài khoản các thay đổi trong kích thước của sự sụt giảm nhiệt độ cơ thể. Như vậy, nếu trong vòng một năm nhiệt độ trong thành phố sẽ thay đổi từ cộng năm mươi độ C để trừ năm mươi độ C, nó sẽ gây ra một sự thay đổi đáng kể trong chiều dài của đường ray cùng. Nếu họ là rắn, kết quả sẽ được uốn cong của họ. Đó là để tránh hiện tượng như vậy và làm cho khoảng cách giữa các đường ray trong đẻ của họ.

Đối với các vật liệu khác nhau sẽ thay đổi giá trị của hệ số. Đối với thép giá trị đã trích dẫn, một hệ số giãn nở tuyến tính của nhôm sẽ 0.0000024 để 1 ° C.

Tuy nhiên, các cuộc thảo luận và các ví dụ được trình bày phải chịu một số one-sidedness. Khi chúng ta nói về việc tăng kích thước của cơ thể khi bị nung nóng, tăng không chỉ là chiều dài, mà còn không gian khác - chiều cao và chiều rộng. Việc tăng kích thước sẽ dẫn đến sự gia tăng về khối lượng, và sau đó chúng ta có thể nói về việc mở rộng khối lượng cơ thể. Sự thật là một khái niệm khá không áp dụng đối với chất rắn và chất lỏng.

Một thí nghiệm đơn giản mà sẽ xác nhận điều này, mọi người có thể làm của riêng mình. Đặt ấm đun nước vào lửa, chứa đầy nước lên đến đỉnh. Khi nước nóng lên, nó sẽ làm tăng khối lượng và "chạy trốn" khỏi ấm. Nhưng có một sử dụng tích cực của hiệu ứng này. Nó cũng được biết nhiệt kế lỏng - rằng đường mà y tế. Họ cũng được xây dựng trên tác động của tăng âm lượng khi đun nóng.

Kỹ thuật này đôi khi bỏ qua như vậy một tăng dẫn đến những hậu quả thảm khốc. Để bù đắp cho sự gia tăng là cần thiết để sử dụng các biện pháp đặc biệt. Nhiều người đã nhìn thấy một chuỗi dài các đường ống (dòng) đặt trên bề mặt. Và đột nhiên ra khỏi ống màu xanh để tạo thành một zigzag rất lớn. Đây không phải là một zigzag đơn giản, giá trị của nó được xác định chặt chẽ, việc tính toán là tỷ lệ sử dụng của việc mở rộng tuyến tính. Nó giống như một dòng ngoằn ngoèo để bù đắp cho sự gia tăng kích thước ống.

Bạn vẫn có thể cung cấp cho nhiều ví dụ về việc sử dụng các kỹ thuật của việc mở rộng tuyến tính và thể tích, nhưng các ví dụ này là đủ để hiểu bản chất của hiện tượng này. Tất nhiên, rất tò mò hành vi bất thường của một số chất, nước cùng. Nó đóng băng khi khối lượng không giảm mà tăng lên. Đây là một yếu tố khẳng định tính độc đáo của nước.

Vì vậy, trong bài viết này trên cơ sở những ví dụ đơn giản và minh họa từ cuộc đời của một khái niệm như được định nghĩa bởi sự mở rộng tuyến tính của các chất rắn và hệ số giãn nở tuyến tính. Ví dụ về việc sử dụng mở rộng trong công nghệ và trong cuộc sống hàng ngày, được đưa ra khái niệm về thứ tự của tầm quan trọng của hệ số cho biết.