Den lineære ekspansion - det er muligt at beregne alle

Alle sikkert bekendt rasle af transport hjul. Eller lyden af sporvogn hjul. Alle ved, at årsagen er hullet i krydset mellem skinnerne. Og for hvad det er lavet? Svaret er simpelt - at kompensere for den udvidelse af skinnen, når det opvarmes. Dette er også velkendt, at under opvarmningen af legemet udvide og krymper, når den afkøles. Et mål for denne udvidelse eller sammentrækning er en koefficient for lineær ekspansion.

Molekylær Theory of ekspansion af legemet, når det opvarmes på grund af forøgelsen bevægelseshastigheden af atomer og molekyler. Som et resultat, gitter vibrationsamplitude atomer stiger, og som en konsekvens - øge de lineære dimensioner af kroppen. Og som vil stige, kan bestemmes ved hjælp af formlen, som bruger en koefficient for lineær ekspansion.

Nu skal vi forklare den fysiske betydning af koefficienten. Den viser hvordan man kan øge ved opvarmning ved 1 ° C af legemet længde. Værdien af denne lille og er forskellig for hvert materiale. Således lineære udvidelseskoefficient af stål er 0.000011 til 1 ° C. Hvad der rent faktisk sådan værdi kan forstås af et simpelt eksempel. Hvis jordens ækvator wrap jerntråd hvis længde 40.000 km, vil temperaturen stiger 1 ° C øge længden af tråden i de 400 meter.

Den lineære udvidelseskoefficient er yderst vigtigt for enhver ingeniør. Det giver dig mulighed for at tage hensyn til den ændring i størrelsen af kropstemperaturen drop det. Så hvis inden for et år temperaturen i byen vil ændre sig fra plus halvtreds grader Celsius til minus halvtreds grader Celsius, vil det medføre en betydelig ændring i længden af de samme skinner. Hvis de er faste, vil resultatet være deres bøjning. Det er for at undgå et sådant fænomen og gøre kløften mellem skinnerne under deres udlægning.

For de forskellige materialer vil variere værdien af koefficienten. For stål værdien allerede nævnt, en lineær udvidelseskoefficient af aluminium vil være 0.0000024 til 1 ° C.

Men det præsenterede diskussion og eksempler lider en vis ensidighed. Når vi taler om at øge størrelsen af kroppen, når det opvarmes, hvilket øger ikke kun længden, men også andre dimensioner - højde og bredde. Stigningen i størrelse vil føre til en stigning i volumen, og så kan vi tale om en udvidelse af omfanget af organer. Sandheden er et koncept snarere ikke for faste stoffer og væsker.

Et simpelt eksperiment, der vil bekræfte dette, kan alle gøre deres egne. Sæt gryden på ilden, fyldt med vand op til toppen. Når vandet varmes op, vil det øge volumen og "løbe væk" fra kedel. Men der er en positiv brug af denne effekt. Det er velkendt flydende termometre - denne gade, at medicinsk. Også de er bygget på effekten af at øge lydstyrken, når det opvarmes.

Teknikken til tider se bort fra en sådan en stigning fører til alvorlige konsekvenser. For at kompensere for stigningen er nødvendigt at bruge særlige forholdsregler. Mange har set en lang række af rør (linje) lagt på overfladen. Og pludselig ud af det blå rør til at danne en kæmpe zigzag. Dette er ikke en simpel zigzag, dens værdi er nøje defineret, beregningen var den anvendte forhold for lineær ekspansion. Det er ligesom en zigzag linje for at kompensere for stigningen i røret størrelse.

Du kan stadig give mange eksempler på anvendelse af teknikken af lineære og volumetrisk ekspansion, men disse eksempler er nok til at forstå essensen af fænomenet. Selvfølgelig, meget nysgerrig unormal adfærd af visse stoffer, det samme vand. Det fryser når lydstyrken ikke falder, men stiger. Dette er en anden faktor, der bekræfter de unikke egenskaber af vand.

Så i denne artikel på grundlag af enkle og illustrative eksempler fra livet i et sådant koncept som defineret af lineær ekspansion af faste stoffer og lineær udvidelseskoefficient. Eksempler på anvendelse af ekspansion i teknologi og i hverdagen, givet begrebet størrelsesordenen af nævnte koefficient.