Для некоторых веществ

Тепловое расширение твердых тел

И жидкостей

Линейное расширение твердых тел

 

Из опыта известно, что при нагревании размеры твердых тел немного увеличиваются, а при охлаждении – уменьшаются.

Экспериментально установлено, что линейные размеры (длина) всех твердых тел определяются соотношением

l = l0(1 + at°), (1.1)

где l0 – длина тела при 0 °С; t° – температура тела в °С; l – длина тела при t °С; a – температурный коэффициент линейного расширения, [a] = 1/°С.Значения a для некоторых веществ приведены в табл. 1.1.

Замечание. При равномерном нагреве форма тела не меняется, поэтому все линейные размеры изменяются в соответствии с формулой l = l0(1 + at).

 

Т а б л и ц а 1.1

 

Значения температурного коэффициента линейного расширения

для некоторых веществ

 

Вещество a, 1/°С Вещество a, 1/°С
Лед (от –10 °С до 0 °С) Цинк Свинец Алюминий Латунь Бронза 5,07×10–5   3,0×10–5 2,83×10–5 2,29×10–5 1,89×10–5 1,75×10–5 Медь Железо Инвар (сплав Fe, Cu, Mn, Ni) Алмаз Кварц плавленный 1,67×10–5 1,2×10–5 1,5×10–6   9,1×10–7 5,0×10–7

 

Читатель:А как изменятся диаметры отверстий при нагревании: увеличиваются или уменьшаются?

Автор: Диаметры отверстий увеличиваются так же, как и все линейные размеры:

D = D0(1 + at°),

где D0 – диаметр отверстия при 0 °С.

СТОП! Решите самостоятельно: А3, А4, А8.

Задача 1.1. Длина стержня при температуре t1 равна l1. Чему равна длина стержня при температуре t2, если температурный коэффициент линейного расширения равен a?

t1 t2 l1 a Решение. . Это – точная формула. Но она не очень удобна при расчетах. Попробуем получить из нее более простую приближенную формулу. Для этого умножим числитель и зна-
l2 = ?

менатель на (1 – at1):

.

Заметим, что если a ~ 10–5, то a2 ~ 10–10. Поэтому членами, содержащими a2, можно пренебречь. Тогда

l2 » l1(1 + at2 – at1) = l1[1 + a(t2t1)].

Итак, получаем приближенную формулу

l2 » l1[1 + a(t2t1)]. (1.2)

Этой формулой можно пользоваться при решении всех задач данного параграфа.

СТОП! Решите самостоятельно: А2, А6, В2, В4.

 








Дата добавления: 2016-04-11; просмотров: 886;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.006 сек.