Lineārās izplešanās koeficients - jūs varat visu aprēķināt

Katram, protams, ir iepazinies ar vagona riteņu piespiešanu. Vai arī tramvaja riteņu skaņa. Ikviens zina, ka iemesls tam ir plaisa starp sliedēm. Un par ko tas tiek darīts? Atbilde ir vienkārša - kompensēt sildīšanas laikā esošo sliede. Ir arī labi zināms fakts, ka, sildot, ķermeņi paplašinās un saspiesti saskaras. Šīs ekspansijas vai kontrakcijas mērījums ir lineārās izplešanās koeficients.

Ķermeņa paplašināšanās molekulārā teorija apkures laikā ir izskaidrojama ar vielas un molekulu kustības ātruma palielināšanos. Rezultātā kristāla režģī palielinās atomu svārstību amplitūda, un tādējādi koriģē lineāros ķermeņa izmērus. Un cik liels pieaugums notiks, var noteikt, izmantojot formulu, kurā tiek piemērots lineārās izplešanās koeficients.

Tagad mums ir jāpaskaidro koeficienta fiziskā nozīme. Tas parāda, cik karsēšanas laikā ķermeņa garums palielināsies par 1 ° C. Šī vērtība ir nenozīmīga un tā ir katram materiālam. Tātad tērauda lineārās izplešanās koeficients ir 0,000011 uz 1 ° C. Kāda patiešām līdzīga vērtība ir, jūs varat saprast ar vienkāršu piemēru. Ja Zeme tiek aptinta ap Zemi ar dzelzs stiepli, kuras garums ir 40 000 km, tad ar temperatūras paaugstināšanos par 1 ° C stieples garums palielināsies par 400 metriem.

Lineārās izplešanās koeficients ir ārkārtīgi svarīgs jebkuram inženierim. Tas ļauj ņemt vērā ķermeņa izmēra izmaiņas temperatūras krituma laikā. Tātad, ja gada laikā pilsētas temperatūra mainās no piecdesmit grādiem pēc Celsija līdz mīnus piecdesmit grādiem pēc Celsija, tas nozīmīgi ietekmēs to pašu sliežu garumu. Ja tās ir cietas, rezultāts būs to saliekšana. Šeit, lai izvairītos no šīs parādības, un izveidojiet plaisu starp sliedēm, kad tās ir novietotas.

Dažādiem materiāliem koeficienta vērtība būs atšķirīga. Tēraudam tā vērtība jau ir dota, un alumīnija lineārās izkliedes koeficients ir 0,0000024 uz 1 ° C.

Tomēr iepriekš minētie argumenti un piemēri cieš no noteiktas vienpusības. Kad mēs runājam par palielinātu ķermeņa izmēru sildot, palielinās ne tikai garums, bet arī citi izmēri - platums un augstums. Lieluma palielinājums radīs apjoma palielināšanos, un tad var runāt par struktūru tilpuma paplašināšanos. Tiesa, šāds jēdziens, visticamāk, attiecas ne uz cietām vielām, bet uz šķidrumiem.

Vienkāršs eksperiments, kas to apstiprina, var izdarīt katrs neatkarīgi. Uz uguns ielieciet tējkannu, piepildot ar ūdeni līdz pašai augšai. Kad ūdens sasilst, tas palielināsies un "izbēgs" no tējkannas. Taču pozitīvi tiek izmantots šis efekts. Ikviens ir pazīstams ar šķidruma termometriem - tā ir šī medicīnas iela. Tie ir arī balstīti uz palielinātu tilpumu, kad tiek sasildīts.

Tehnoloģijā, dažreiz ignorējot šo pieaugumu, rodas sliktas sekas. Lai kompensētu pieaugumu, jāizmanto īpaši pasākumi. Daudziem bija jāredz garš cauruļvadu (cauruļvada) rinda, kas novietota gar virsmu. Un pēkšņi vienādā vietā caurules veido milzīgu zigzagu. Šis nav vienkāršs zigzags, tā apjoms ir stingri noteikts, bet aprēķinā tika izmantots lineārās izplešanās koeficients . Līdzīgs zigzags tika izgatavots, lai kompensētu cauruļu izmēru lineāro pieaugumu .

Varat arī sniegt daudzus piemērus par lineāro un tilpuma paplašinājumu izmantošanu tehnikā, taču iepriekš minētie piemēri ir pietiekami, lai izprastu fenomena būtību. Protams, dažu vielu anomālai uzvedībai, vienam un tam pašam ūdenim, ir ļoti interesanti. Pie tā sasalšanas tilpums nesamazinās, bet palielinās. Tas būs vēl viens faktors, kas apstiprina ūdens unikālās īpašības.

Tātad šajā rakstā, pamatojoties uz visvienkāršākajiem un visspilgtākajiem piemēriem no dzīves, ir definēts tāds jēdziens kā korpusu lineāra izplešanās un lineārās izplešanās koeficients. Tiek doti piemēri pagarinājuma izmantošanai inženierzinātnēs un ikdienas dzīvē, kā arī norādīti minētā koeficienta lieluma secības jēdzieni.