Koefficienten för den linjära expansion - det är möjligt att beräkna alla

Alla säkert bekant skallra av vagnshjul. Eller ljudet av spårvagn hjulen. Alla vet att orsaken är gapet vid korsningen mellan skenorna. Och för vad det är gjort? Svaret är enkelt - att kompensera för expansionen av skenan vid upphettning. Detta är också ett känt faktum att under uppvärmningen av kroppen expandera och krympa när de kyls. Ett mått på denna expansion eller kontraktion är en koefficient för linjär expansion.

Molekyl Theory of expansion av kroppen vid upphettning på grund av ökningen av rörelsehastigheten av atomer och molekyler. Som ett resultat, gitter vibrationsamplitud atomer ökar, och som en konsekvens - öka de linjära dimensionerna hos kroppen. Och som kommer att öka, kan bestämmas med hjälp av formeln, som använder en linjär expansionskoefficient.

Nu måste vi förklara den fysiska innebörden av koefficienten. Den visar hur man kan öka vid upphettning vid en ° C av kroppen längd. Värdet av denna liten och är olika för varje material. Sålunda, är den linjära utvidgningskoefficienten för stål 0.000011 till 1 ° C Vad som i själva verket ett sådant värde kan förstås av ett enkelt exempel. Om jorden ekvatorn wrap järntråd vars längd är 40 tusen km, kommer temperaturen ökar från 1 ° C öka längden av tråden på 400 meter.

Den linjära utvidgningskoefficienten är oerhört viktigt för alla ingenjör. Det gör att du kan ta hänsyn till förändringar i storleken på kroppstemperaturfall. Således, om inom ett år temperaturen i staden kommer att förändras från plus femtio grader till minus femtio grader Celsius, kommer det att orsaka en betydande förändring i längden på samma räls. Om de är fasta, kommer resultatet att bli deras böjning. Det är för att undvika ett sådant fenomen och göra gapet mellan skenorna under sin utläggning.

För de olika material kommer att variera värdet av koefficienten. För stål värdet redan nämnda, en linjär utvidgningskoefficient av aluminium kommer att vara 0.0000024 till 1 ° C

Emellertid, den presenterade diskussion och exempel lider en viss ensidighet. När vi talar om att öka storleken på kroppen vid upphettning, ökar inte bara längden, men även andra dimensioner - höjd och bredd. Ökningen i storlek kommer att leda till en ökning i volym, och då kan vi tala om en utvidgning av volymen av kroppar. Sanningen är ett begrepp snarare inte tillämplig på fasta ämnen och vätskor.

Ett enkelt experiment som kommer att bekräfta detta, kan alla göra sin egen. Sätt grytan på elden, fylld med vatten upp till toppen. När vattnet värms upp, kommer det att öka i volym och "springa iväg" från kitteln. Men det finns en positiv användning av denna effekt. Det är väl känt flytande termometrar - det gatan som medicinska. De är också bygger på effekten av att öka volymen vid upphettning.

Tekniken ibland bortse från en sådan leder till ödesdigra konsekvenser en höjning. För att kompensera för ökningen är nödvändigt att använda särskilda åtgärder. Många har sett en lång rad av rör (linje) som på ytan. Och plötsligt ur det blå röret för att bilda en stor sicksack. Detta är inte en enkel sicksack, dess värde är strängt definierad, beräkningen det använda förhållandet av linjär expansion. Det är som en sicksacklinje för att kompensera för ökningen i rörstorlek.

Du kan fortfarande ge många exempel på användning av tekniken för linjär och volym expansion, men dessa exempel är tillräckligt för att förstå essensen av fenomenet. Naturligtvis mycket nyfiken avvikande beteende av vissa ämnen, samma vatten. Det fryser när volymen inte minskar utan ökar. Detta är en annan faktor som bekräftar de unika egenskaperna hos vatten.

Så, i denna artikel på grundval av enkla och illustrativa exempel från livet av ett sådant koncept såsom definieras av linjär expansion av fasta ämnen och linjär utvidgningskoefficient. Exempel på användningen av expansion i teknik och i vardagen, med tanke på begreppet storleksordning av nämnda koefficient.