Ви коли-небудь дивились залізничну колію? Між двома послідовними шматками рейки є простір. Так само дуже довгі бетонні мости не будуються в одному блоці. Вони складаються з декількох бетонних блоків, побудованих поруч. Ці простори залишають будівельники, оскільки більшість матеріалів розширюються із збільшенням температури.
Тому при нагріванні матеріалу (або речовини) його розміри змінюються. У більшості випадків, що стосуються твердих тіл, ці зміни легко помітити, але спостереження суворий здатний вказати на фактори, які впливатимуть на процес розширення, який зазнає Росія речовина.
Оскільки розширення спричинене підвищенням температури, можна сказати, що чим більше підвищення температури, тим більше розширення. Таким чином, при не дуже великих коливаннях температури розширення довжини пропорційне їй, як правило, непомітне.
Що стосується лінійного розширення, ми можемо стверджувати, що тип матеріалу впливає на розширення речовини. Цю характеристику матеріалів можна представити числом, яке називається отриманим коефіцієнтом розширення експериментально, і це повідомляє, наскільки одиниця довжини речовини розширюється, коли вона зазнає змін температури 1 ° C.
Не зупиняйтесь зараз... Після реклами є ще щось;)
Як кожен з цих факторів (коливання температури, початкова довжина стержня і матеріал з якого воно складається) впливає на розширення може бути математично перекладене дуже простий. Побачимо малюнок вище, в ньому ми маємо металевий брусок довжиною L0 і початковою температурою T0, ат нагріватися протягом певного періоду часу, він матиме остаточну довжину L і остаточну температуру ДО.
Таким чином, планка зазнає лінійне розширення ΔL, яку можна обчислити за різницею між L і L0, коли вона зазнала змін у своїй температурі (ΔT), розрахованої між T і T0. Отже, маємо:
ΔL = L0 .α .ΔT або L = L0 (1+ α.ΔT)
У SI початкова довжина бруска подана в метрах, коефіцієнт лінійного розширення матеріалу α - у K-1 а зміна температури ΔT наведена в К. Однак більш звичним є використання коефіцієнта розширення матеріалу в ° С-1 і коливання температури в ° C.
Доміціано Марк
Закінчив фізику
Хотіли б ви посилатися на цей текст у школі чи академічній роботі? Подивіться:
СІЛВА, Доміціано Корреа Маркес да. «Лінійне розширення твердих тіл»; Бразильська школа. Доступно: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-linear-dos-solidos.htm. Доступ 28 червня 2021 року.
