Alla är säkert kända för avlastning av carloadshjul. Eller ljudet av spårvagnshjulen. Alla vet att orsaken till detta är klyftan vid korsningen mellan skenorna. Och för vad det görs? Svaret är enkelt - för att kompensera för expansionen av skenorna när de upphettas. Det är också ett välkänt faktum att kropparna expanderar när de upphettas och när de kyls komprimeras de. Ett mått på denna expansion eller sammandragning är linjär expansionskoefficient.
Molekylär teori om kroppsexpansion vid uppvärmningförklaras av en ökning av rörelsens hastighet hos atomer och molekyler av materia. Som ett resultat ökar amplituden hos atomernas oscillationer i kristallgitteret och som en följd ökar kroppens linjära dimensioner. Och hur mycket ökningen kommer att ske kan bestämmas med hjälp av en formel där linjär expansionskoefficient tillämpas.
Nu måste vi förklara den fysiska meningenfaktor. Det visar hur mycket kroppens längd ökar vid 1 ° C när den upphettas. Detta värde är obetydligt och har sitt eget för varje material. Således är koefficienten för linjär expansion av stålet 0.000011 per 1 ° C. Vad ett verkligt lika värde är, kan du förstå med ett enkelt exempel. Om jorden är omslagen runt jorden med en järntråd, vars längd är 40000 km, då med en temperaturökning på 1 ° C, kommer ledningens längd att öka med 400 meter.
Linjär expansionskoefficienten är extremtär viktigt för någon ingenjör. Det låter dig ta hänsyn till förändringen i kroppsstorlek med en temperaturnedgång. Så om ett år förändras temperaturen i staden från plus femtio grader Celsius till minus femtio grader Celsius, kommer detta att orsaka signifikanta förändringar i längden på samma rails. Om de är kontinuerliga kommer resultatet att vara deras böjning. Här för att undvika detta fenomen och göra ett gap mellan skenorna när de läggs.
För olika material kommer värdet av koefficienten att vara annorlunda. För stål har dess värde redan givits och koefficienten för linjär expansion av aluminium är 0.0000024 per 1 ° C.
Men ovanstående resonemang och exempel lidervissa ensidighet. När vi pratar om ökningen av kroppsstorlek när den upphettas, ökar inte bara längden utan även andra dimensioner - bredd och höjd. Ökningen i storlek kommer att leda till en ökning i volymen, och då kan man tala om en volymetrisk expansion av kroppar. Ett sådant begrepp är emellertid mer sannolikt att det inte gäller fasta ämnen, utan för vätskor.
Ett enkelt experiment som kommer att bekräfta detta,kan göra alla själv. Lägg en vattenkokare på elden, fylld med vatten till toppen. När vattnet värms upp kommer det att öka i volym och "springa bort" från vattenkokaren. Men det finns en positiv användning av denna effekt. Alla är bekanta med flytande termometrar - den gatan, den medicinska. De är också byggda på effekten av att öka volymen vid upphettning.
I teknik, ibland ignorerar en sådanökning leder till sorgliga konsekvenser. För att kompensera för ökningen måste särskilda åtgärder användas. Många måste se en lång rad rör (rörledning) som ligger längs ytan. Och plötsligt på en lika plats bildar rören en stor zigzag. Detta är inte en enkel zigzag, dess storlek är strikt definierad, medan koefficienten för linjär expansion användes vid beräkningen. En liknande zigzag gjordes för att kompensera för den linjära ökningen i rörens dimensioner.
Du kan också ge många exempelanvända i tekniken av linjära och volymetriska förlängningar, men de givna exemplen är tillräckliga för att förstå fenomenets väsen. Naturligtvis är det anomalösa beteendet hos vissa ämnen, samma vatten, väldigt nyfiken. Vid frysning minskar volymen inte, men ökar. Detta kommer att vara en annan faktor som bekräftar vattenets unika egenskaper.
Så, i denna artikel, baserad på den enklaste ochVisuella exempel från livet definieras som en linjär expansion av kroppar och linjär expansionskoefficient. Exempel på användningen av förlängningen inom teknik och vardag ges, och begreppen i storleksordningen av den angivna koefficienten ges.
</ p>