線性膨脹係數 - 你可以計算一切

當然，每個人都熟悉車輪的攻絲。 或電車車輪的聲音。 大家都知道，這樣做的原因是軌道之間的交匯處的差距。 為什麼它是做的？ 答案很簡單 - 補償加熱時鋼軌的膨脹。 這也是一個眾所周知的事實，當加熱時，身體膨脹，壓縮時它們會收縮。 這種膨脹或收縮的度量是線性膨脹係數。

加熱時身體膨脹的分子理論是由原子和物質分子的運動速度的增加來解釋的。 結果，在晶格 中， 原子 振蕩 的 幅度 增加，結果，體的線性尺寸增加。 並且可以使用其中應用線性膨脹係數的公式來確定增加的程度。

現在我們需要解釋係數的物理意義。 它顯示加熱時身體長度會增加1°C。 這個價值是微不足道的，每個材料都有自己的價值。 因此，鋼的線膨脹係數為0.000011 / 1℃ 一個真正相似的價值是，你可以通過一個簡單的例子來理解。 如果地球用鐵絲纏繞在地球上，其長度為40,000公里，然後溫度升高1℃，則電線長度將增加400米。

對於任何工程師來說，線膨脹係數是非常重要的。 它允許您在溫度下降時考慮身體尺寸的變化。 所以，如果在一年中，城市的溫度從加上五十攝氏度變為零下五十攝氏度，這將導致同一軌道的長度發生重大變化。 如果堅實，結果就是彎曲。 這裡避免這種現象，並且在放置軌道之間產生間隙。

對於不同的材料，係數的值將不同。 對於鋼，其價值已經被給出，鋁的線性膨脹係數為每1°C 0.0000024。

然而，上述論點和例子有一定的片面性。 當我們談論在加熱時增加身體的大小，不僅長度增加，而且其他尺寸 - 寬度和高度。 尺寸的增加將導致體積的增加，然後可以說體積膨脹的身體。 誠然，這樣的概念更可能不適用於固體，而是應用於液體。

一個簡單的實驗，這將證實這一點，可以使每個人自己。 把水壺放在火上，充滿水到最上面。 當水溫升高時，它會增加，並從水壺“逃走”。 但是有一個積極的用途這個效果。 每個人都熟悉液體溫度計 - 那個街道，醫療。 它們也建立在加熱時增加體積的作用。

在技術上，有時忽略這種增加會導致悲慘的後果。 為了補償增加，必須採取特殊措施。 許多人不得不看到一排長的管道（管道）沿著地面鋪設。 而在平等的地方突然間，管道形成一個巨大的曲折。 這不是一個簡單的曲折，它的幅度是嚴格定義的，而線性膨脹 係數 則 用於 計算。 進行了類似的之字形以補償管道尺寸的線性增加。

您還可以在技術中給出許多使用線性和體積擴展的示例，但上述示例足以理解該現象的本質。 當然，一些物質的異常行為，同樣的水很好奇。 在凍結時，體積不減少，但增加。 這將是確定水的獨特性質的另一個因素。

因此，在本文中，根據生活中最簡單和最生動的例子，定義了線體膨脹和線膨脹係數等概念。 給出了在工程和日常生活中使用擴展的例子，給出了所提到的係數的數量級的概念。