確かに、誰もが馬車の音に精通していますホイール。または路面電車の車輪の音。この理由は、レール間の接合部のギャップにあることは誰もが知っています。そしてそれは何のために作られていますか？答えは簡単です-加熱されたときのレールの膨張を補うためです。加熱すると体が膨張し、冷却すると収縮することもよく知られています。そして、この膨張または収縮の尺度は、線膨張係数です。
加熱による物体の膨張の分子理論物質の原子や分子の移動速度の増加によって説明されます。その結果、結晶格子内の原子振動の振幅が増加し、その結果、物体の線形寸法が増加します。そして、どの程度の増加が発生するかは、線膨張係数を適用する式を使用して決定できます。
今、私たちは物理的な意味を明確にする必要があります係数。 1℃加熱すると体長がどれだけ長くなるかを示しています。この値は重要ではなく、材料ごとに異なります。したがって、鋼の線膨張係数は1°Cあたり0.000011です。実際に似たような値は何ですか、簡単な例で理解できます。赤道に沿って長さが40,000kmの鉄線で地球を包むと、温度が1°C上昇すると、線の長さは400メートル増加します。
線膨張係数は非常にエンジニアにとって重要です。それはあなたが温度差による体の大きさの変化を考慮に入れることを可能にします。したがって、その年の間に都市の気温が摂氏プラス50度から摂氏マイナス50度に変化すると、同じレールの長さが大幅に変化します。それらがしっかりしている場合、結果はそれらの曲がりになります。このような現象を回避するために、レールを敷設するときにレール間に隙間を作ります。
材料が異なれば、係数の値も異なります。鋼の場合、その値はすでに与えられており、アルミニウムの線膨張係数は1°Cあたり0.0000024になります。
しかし、上記の推論と例は苦しんでいますいくつかの一方的な。加熱すると体のサイズが大きくなるという話をすると、長さだけでなく、幅や高さなどの寸法も大きくなります。サイズが大きくなると体積が大きくなり、体の体積膨張について話すことができます。確かに、この概念は固体ではなく液体に適用できます。
これを証明する簡単な実験、誰もが独立してそれを行うことができます。一番上まで水で満たされたやかんを火の上に置きます。水が熱くなると、水は量が増え、やかんから「逃げる」でしょう。しかし、この効果には前向きな用途もあります。誰もが液体温度計に精通しています-屋外と医療の両方。それらはまた、加熱されたときに体積が増加する効果に基づいて構築されています。
テクノロジーでは、これを無視することがあります増加は悲しい結果につながります。増加を補うために、特別な措置を講じる必要があります。多くの人が、パイプの長い列（パイプライン）が表面に敷設されているのを見てきました。そして突然、突然、パイプは巨大なジグザグを形成します。これは単純なジグザグではなく、その値は厳密に定義されています。計算には線膨張係数が使用されました。パイプの寸法の直線的な増加を補正するために、同様のジグザグが作成されました。
他にも多くの例があります。線形および体積拡張の手法で使用しますが、与えられた例は現象の本質を理解するのに十分です。もちろん、同じ水であるいくつかの物質の異常な振る舞いは非常に興味深いものです。凍結すると、体積は減少しませんが、増加します。これは、水の独特の特性を確認するもう1つの要因になります。
したがって、この記事では、最も単純なものに基づいて生命の実例は、物体の線膨張率や線膨張係数などの概念で定義されています。技術および日常生活における拡張の使用例が示され、言及された係数の大きさのオーダーの概念が与えられます。
