Wie Lineare Expansion in einem festen Wegen Temperaturerhöhung auf Messen

Wenn Sie über die Erweiterung eines Feststoffs in einem Maß unter dem Einfluss von Hitze sprechen, reden Sie über lineare Ausdehnung. Dank der Physik kann man messen, wie viel ein fester wird erweitert auf, wie viel seine Temperatur ändert.

Die Abbildung zeigt ein Bild für dieses Phänomen.

Unter thermischer Expansion, eine solide Änderung des Objekts in der Länge,

ist auf die Änderung der Temperatur proportional,

Sie können mathematisch diese Beziehung zeigen.

Hinweis: In diesem Beispiel wird ein Index 0 (L₀, zum Beispiel), die in den Texten für diese Art von Gleichungen gemeinsam.

Zuerst nehme man die Temperatur eines Objekts eine kleine Menge zu erhöhen:

Die Temperaturänderung führt zu einer Expansion in jeder linearen Dimension der

Wenn Sie einen festen Wärme dehnt sich der Feststoff durch ein paar Prozent, und dieser Prozentsatz ist in der Temperatur der Änderung proportional. Mit anderen Worten,

ist proportional

Die Proportionalitätskonstante, die Ihnen genau das hilft sagen, wie viel ein Objekt erweitern wird, hängt davon ab, welches Material Sie arbeiten mit. Die Proportionalitätskonstante ist die der lineare Ausdehnungskoeffizient, was Sie geben das Symbol

Sie können diese Beziehung als eine Gleichung auf diese Weise schreiben:

Da jedoch die Einheiten von Celsius und Kelvin die gleiche Größe haben, wird eine Differenz in der Temperatur in Grad Celsius gemessen ist von der gleichen Größenordnung, wenn in Kelvin gemessen. Um daher die linearen Ausdehnungskoeffizienten von Grad Celsius zu konvertieren kelvin, müssen Sie nur die Symbole zu tauschen.

Viele Bauprojekte nehmen lineare Ausdehnung zu berücksichtigen. Oft sieht man Brücken mit # 147-Kompensatoren # 148- verbindet die Brücke auf die Straßenoberfläche. Wenn die Temperaturen steigen, lassen Sie diese Gelenke die Brückenmaterialien ohne Knicken zu erweitern.

Hier ist ein Bau-basierte Beispiel. Sagen Sie, dass Sie in zu prüfen, eine neue Eisenbahn genannt werden. Sie schauen genau auf die 10,0 Meter lange Schienen, zu bemerken, dass sie an den Enden nur 1,0 Millimeter getrennt sind. # 147-Wie viel heißer ist es um diese Teile während des Sommers bekommen? # 148- Sie fragen.

# 147-Hotter? # 148- Chefdesigner Lachsalven. # 147-Sie Angst, dass die Schienen werden Schmelze?# 148;

Jeder Snickers an Ihrer Ignoranz, wie Sie Ihren Almanach überprüfen, die Ihnen sagt, dass Sie die Schienen erwarten können 50 Grad Celsius heißer während eines normalen Sommer zu bekommen. Die linearen Ausdehnungskoeffizienten für den Stahl, der die Schienen aus gemacht werden, ist ungefähr

Wie viel wird die typische Schiene während der heißen Teil des Sommers erweitern? Du weißt, dass

Anstecken in den Zahlen gibt Ihnen die Erweiterung:

Mit anderen Worten: Sie können die Schienen erwarten zu erweitern

oder 6,0 mm, im Sommer. Jedoch sind die Schienen nur 1,0 Millimeter auseinander. Die Eisenbahngesellschaft ist in Schwierigkeiten.

Man schaut sich die Chefdesigner und sagen: # 147-Du und ich sind über ein schönes, langes Gespräch über die Physik zu haben # 148.