El coeficiente de expansión lineal – es posible calcular todos

Todo el mundo sonajero seguramente familiar de ruedas de los carros. O el sonido de las ruedas del tranvía. Todo el mundo sabe que la razón es la brecha en la unión entre los rieles. Y para lo que está hecho? La respuesta es sencilla – para compensar la expansión del carril cuando se calienta. Esto también es un hecho conocido que durante el calentamiento del cuerpo se expanda y contraiga cuando se enfría. Una medida de esta expansión o contracción es un coeficiente de expansión lineal.

Teoría molecular de la expansión del cuerpo cuando se calienta debido al aumento de la velocidad de movimiento de los átomos y moléculas. Como resultado, los de celosía de amplitud de vibración átomos aumenta, y como consecuencia – aumentan las dimensiones lineales del cuerpo. Y como se incrementará, puede determinarse usando la fórmula, que utiliza un coeficiente de expansión lineal.

Ahora tenemos que explicar el significado físico del coeficiente. Muestra cómo aumentar cuando se calienta a 1 ° C de la longitud del cuerpo. El valor de este pequeño y es diferente para cada material. Por lo tanto, el coeficiente de expansión lineal de acero es 0.000011 al 1 ° C. Lo que es en realidad un valor tal se puede entender con un ejemplo sencillo. Si el alambre de hierro envoltura ecuador de la Tierra cuya longitud es de 40.000 km, la temperatura aumenta por 1 ° C aumentará la longitud del alambre en los 400 metros.

El coeficiente de dilatación lineal es extremadamente importante para cualquier ingeniero. Se le permite tomar en cuenta el cambio en el tamaño de la caída de la temperatura corporal. Por lo tanto, si en el plazo de un año la temperatura en la ciudad cambiará de más cincuenta grados centígrados a menos de cincuenta grados centígrados, lo que causará un cambio significativo en la longitud de los mismos rieles. Si son sólidos, el resultado será su flexión. Esto es para evitar tal fenómeno y hacer que la brecha entre los carriles durante su colocación.

Para los diferentes materiales variará el valor del coeficiente. Para el acero el valor ya citado, un coeficiente de expansión lineal de aluminio será ,0000024 al 1 ° C.

Sin embargo, la discusión y ejemplos presentados sufren una cierta unilateralidad. Cuando hablamos de aumentar el tamaño del cuerpo cuando se calienta, aumentando no sólo la longitud, sino también otras dimensiones – altura y anchura. El aumento de tamaño dará lugar a un aumento del volumen, y entonces podemos hablar de la expansión del volumen de los cuerpos. La verdad es un concepto más bien no aplicable a los sólidos y los líquidos.

Un experimento simple que confirmar esto, cada uno puede hacer su propio. Poner la tetera al fuego, llena de agua hasta la cima. Cuando el agua se calienta, además de aumentar en volumen y "huir" de la caldera. Pero hay un uso positivo de este efecto. Es bien sabido termómetros de líquido – que calle que médica. Ellos, también, están construidas sobre el efecto de aumentar el volumen cuando se calientan.

La técnica a veces caso omiso de tales un aumento conduce a consecuencias nefastas. Para compensar el aumento es necesario el uso de medidas especiales. Muchos han visto una larga serie de tubos (línea) establecidos en la superficie. Y de repente fuera del tubo azul para formar una enorme zigzag. Esto no es un zigzag simple, su valor se define estrictamente, el cálculo fue la proporción utilizada de expansión lineal. Es como una línea en zigzag para compensar el aumento de tamaño de la tubería.

Usted todavía puede dar muchos ejemplos de la utilización de la técnica de expansión lineal y volumétrica, pero estos ejemplos es suficiente para entender la esencia del fenómeno. Por supuesto, muy curioso comportamiento anómalo de ciertas sustancias, la misma agua. Se congela cuando el volumen no disminuye sino que aumenta. Este es otro factor que confirma las propiedades únicas del agua.

Por lo tanto, en este artículo sobre la base de ejemplos sencillos e ilustrativos de la vida de un concepto como se define por la expansión lineal de sólidos y coeficiente de expansión lineal. Ejemplos del uso de la expansión de la tecnología y en la vida cotidiana, teniendo en cuenta el concepto del orden de magnitud de dicho coeficiente.