Todo mundo, com certeza, está familiarizado com o barulho derodas. Ou o som das rodas do bonde. Todo mundo sabe que a razão para isso é a lacuna na junta entre os trilhos. E para que é feito? A resposta é simples - para compensar a expansão do trilho quando aquecido. É também um fato bem conhecido que, quando aquecidos, os corpos se expandem e, quando resfriados, se contraem. E a medida dessa expansão ou contração é o coeficiente de expansão linear.
Teoria molecular da expansão de um corpo após aquecimentoé explicado por um aumento na velocidade de movimento dos átomos e moléculas da matéria. Como resultado, a amplitude das vibrações atômicas na rede cristalina aumenta e, como consequência, as dimensões lineares do corpo aumentam. E quanto o aumento ocorrerá pode ser determinado usando uma fórmula que aplica o coeficiente de expansão linear.
Agora precisamos esclarecer o significado físicocoeficiente. Mostra o quanto o comprimento do corpo aumentará quando aquecido a 1 ° C. Este valor é insignificante e é diferente para cada material. Assim, o coeficiente de expansão linear do aço é 0,000011 por 1 ° C. O que é realmente um valor semelhante pode ser entendido com um exemplo simples. Se você enrolar a Terra com um fio de ferro, cujo comprimento é de 40.000 km, ao longo do equador, então, com um aumento de 1 ° C na temperatura, o comprimento do fio aumentará 400 metros.
O coeficiente de expansão linear é extremamenteimportante para qualquer engenheiro. Ele permite que você leve em consideração a mudança no tamanho do corpo com as diferenças de temperatura. Portanto, se durante o ano a temperatura na cidade mudar de mais cinquenta graus Celsius para menos cinquenta graus Celsius, isso causará mudanças significativas no comprimento dos mesmos trilhos. Se forem sólidos, o resultado será sua dobra. Para evitar tal fenômeno, uma folga é feita entre os trilhos ao colocá-los.
O valor do coeficiente será diferente para diferentes materiais. Para o aço, seu valor já foi dado, e o coeficiente de expansão linear do alumínio será 0,0000024 por 1 ° C.
No entanto, o raciocínio e exemplos acima sofremalguma unilateralidade. Quando falamos em aumento do tamanho de um corpo quando aquecido, não só aumenta o comprimento, mas também outras dimensões - largura e altura. Um aumento de tamanho levará a um aumento de volume, e então podemos falar de uma expansão volumétrica dos corpos. É verdade que este conceito não se aplica a sólidos, mas a líquidos.
Um experimento simples para provar isso,todos podem fazer isso independentemente. Coloque uma chaleira no fogo, cheia até o topo com água. Quando a água aquece, aumenta de volume e "escapa" da chaleira. Mas também existem usos positivos para esse efeito. Todo mundo está familiarizado com os termômetros de líquidos - tanto externos quanto médicos. Eles também são construídos sobre o efeito de aumentar o volume quando aquecidos.
Na tecnologia, às vezes ignorando issoo aumento leva a consequências tristes. Para compensar o aumento, medidas especiais devem ser utilizadas. Muitos viram uma longa linha de tubos (oleodutos) colocada sobre a superfície. E de repente, do nada, os canos formam um enorme zigue-zague. Este não é um zigue-zague simples, seu valor é estritamente definido; o coeficiente de expansão linear foi usado no cálculo. Um ziguezague semelhante foi feito para compensar o aumento linear nas dimensões do tubo.
Há muitos mais exemplos.uso na técnica de extensões lineares e volumétricas, mas os exemplos dados são suficientes para entender a essência do fenômeno. Claro, o comportamento anormal de algumas substâncias, a mesma água, é muito curioso. Quando congela, seu volume não diminui, mas aumenta. Este será outro fator que confirma as propriedades únicas da água.
Portanto, neste artigo, com base no mais simples eexemplos ilustrativos da vida são definidos como um conceito como a expansão linear dos corpos e o coeficiente de expansão linear. São dados exemplos do uso da expansão na tecnologia e na vida cotidiana, são dados conceitos da ordem de magnitude do coeficiente mencionado.
