Fizika

Linearna dilatacija


Kar zadeva pline, je eden od vplivov temperaturnih sprememb spreminjanje dimenzij v trdnih in tekočih telesih. To različico imenujemo Toplotna ekspanzija.

Velja samo za trdna telesa in je sestavljena iz velikega spreminjanja samo ene dimenzije. Kot na primer v palicah, kablih in žicah.

Ko pomislimo na homogeno palico, na primer dolžine pri začetni temperaturi . Ko se ta temperatura poveča na a (>), opazimo, da ima ta palica dolžino (>).

Tako lahko sklepamo, da linearna ekspanzija poteka sorazmerno s temperaturnimi nihanji in začetno dolžino. . Toda pri analizi palic enakih dimenzij, ki pa so narejene iz drugačnega materiala, bi bilo njihovo spreminjanje v dolžino drugačno, saj pri dilataciji upoštevamo tudi lastnosti materiala, s katerim je predmet izdelan, to je konstanta sorazmernosti izraza. , pokl koeficient linearne ekspanzije (α).

Tako lahko izrazimo:

Enota, ki se uporablja za α je obratna enota temperature, kot: .

Nekaj ​​običajnih vrednosti koeficienta linearne ekspanzije:

Snov
Svinec
Cink
Aluminij
Srebrna
Baker
Zlato
Železo
Platina
Steklo (običajno)
Volfram
Pyrex Glass

Bimetalno rezilo

Ena najpogosteje uporabljanih linearnih dilatacijskih aplikacij v vsakdanjem življenju je izdelava bimetalnih rezil, ki so sestavljena iz dveh plošč iz različnih materialov in zato različnih varjenih koeficientov linearne širitve. Pri segrevanju plošče neenakomerno povečajo svojo dolžino, zaradi česar se to varjeno rezilo upogne.

Bimetalna rezila najdemo predvsem v električnih in elektronskih napravah, saj električni tok povzroči segrevanje prevodnikov, ki ne morejo biti toplejši, kot so bili vgrajeni.

Ko je rezilo upognjeno, ima namen prekiniti električni tok, potem se v času počitka temperatura prevodnika zmanjša, zaradi česar se rezilo vrne v prvotno obliko in sanira prehod elektrike.

Grafična predstavitev

Linearno širjenje telesa lahko izrazimo s pomočjo grafa njegove dolžine. (L) odvisno od temperature (θ), takole:

Graf mora biti odsek ravne črte, ki ne gre skozi izvor, saj začetna dolžina ni nič.

Če upoštevamo kot φ kot naklon premice glede na vodoravno os. Lahko ga povežemo z:

Ja:



Video: Ispitivanje dinamičkih karakteristika modela konzole (Januar 2022).