固体线膨胀系数是如何定义的
一 固体 的膨 胀 是十 分微 小 的 , 固体 发 生很 小 的 热 膨胀但 却能产 生 很 大 的应 力 ,膨 胀 系 数 是 工 程 设因 线 计 、 密 仪器 制造 、 精 材料 焊 接 和加工 中必须 考虑 的重要参 数之 一 . 学 习线 膨胀 系数 的测 定 是 十 分有 意 义 的 . 在 式 中 , 是 光杠 杆 后 足 垂 直距 离 ,前 加 热 后 与 加 热 前 在 望 远 镜 中读 得 标 尺 刻 度 差 , 为尺 至光 杠杆 的距 离 . D 为 了减小 人 为 误 差 , 般 要 测 量 多个 末 温 t 的望 远镜 读数 咒 进行 计 算 . 设 测量 了 i 假 组数 据 , 由 1式 的定 义 , 1式 有r 即 Lf 一1 — : 。(l l 、 l。 —) l 由 2 式可 得.
测定 固体线膨胀系数理论进行详细分析 的同时 , 发 现实 验 中往 往 忽 略 了采 温 间 隔 对 线 膨 胀 系 数 的 影 响, 给实 验结 果带 来 了理论 误 差 , 加 了固体线 膨 胀 增 系数 的非 线性 效 应 . 文 以光 杠 杆 法 测 定 固体 的线 本 膨胀 系 数为 例 , 这 一理 论误 差 的影 响 .
1 线膨 胀 系数 的定 义4 一 5对5 式两边分别求和, 且认为
a =a 得到 , I l L ~2 D 一 u \ 。
£ + : 。 (1 z) 。 — U L 〔z / U。
5(2一t) 1 t 1£ +… +( —t 1£一〕 t ) 1 一
即 实验证 明 , 固体 的线 膨 胀 与 温度 的增 加 固体 的原长 和该 固体 的种 类有 关 . 当温度 改变 不 大时 , 固 体单 位 长度 的改 变量 近似 地 和温 度改 变量 d 成 z 正 比,
即d L ( 一尺 ) 2L( —t +∑ ( —t1 ( 一 o Do t ) t i) R -R) () 即 为 由定 义 7 推导 出来 的 i 测量 数7式 1式 组 r :口 … d z 、, 据计 算线 膨 胀系 数 的理论 公式 . 一 1 7 式 中 a称 为线 膨胀 系数 ,
£ 是该 固体 在温 度 t时 的长度 .
2 线膨胀 系数测 量原 理 的分析
3 固体 线膨 胀 系数 测量 原 理的 理论 误差 分析
1 式定 义 表 明 , 非 规定 了温 度 的变化 过 程 , 否则 , 固体 线膨 胀系 数 a的数 值 是不完 全确 定 的 . 但科 学研 究 中 , 以测 量 a随 温 度 的变 化 值 , 可 在教 学 中 , 由于实 验条 件 的限制 , 只能测 量一 定 温度 范 围内的 等 效 平 均 值 . 此 规 定 温 度 均 匀 变 化 , 在许多技术应用 中, 常用简化 的等效平均值来代替 实 际的非 线性 值 , 一般 认 为 2 q 即 OC至 I0C的 固 O ̄ 体 线膨 胀 系数 近似 为 常量 , 人们 往往 忽 略了采 温 间隔 对 固体 线 膨胀 系数 a的非 线 性 的影 响 , 多 组测 量数 据计 算线 膨 胀 系数 的公式 就 为 △ 代替 d , △ 代替 d , 用 £ £用 z z根据线膨胀 系数的 定义 , 只要用实验方法测得 固体的 £ 、 £ A 等量 , 0△ , t 便可求出 a 若以光杠杆法测量 △ , .
£ 有 A : L 2 K( £ R 一R ) o 8
开始 时 左侧 导 体棒 静 止 , 右侧 导 体棒 具 有 向右Bq L : 删 一0 : 1 m — 一 7:f .
g7 = l = £l = △
由上jE  ̄1 -l r 何q 性. 当然 , 固体线膨 胀 系 数 的非 线 性 效 应 ( 即温 度梯度 )的大 小 以及 理 论 误 差 的大 小 , 全取 决 于 温 度 采样 △£ 的大小 . , 取 J 0=5 .0c 温度 范 围在 2℃ 0O m, 0 右运 时产感 电势两解 当棒 动 , 生 棒 中都 有感 应 电流 通过 , 右棒 受到安 培力 作用 而减速 ,
8式 7式 相 比较 ,缺 少 一 项 , 此定 义 8式 7式 分 在 为
∑ ( 一 )( 一 o t t KR R)
I(9 ) 到 10C时 , 0 ̄ a=20 .0×1 o At 间隔 , 0 C~, 等 分别等于 1 2 o 5C、0C、0C、0C.
计 算 得 C\1  ̄ 2  ̄ 3  ̄ 用 7 式 o C、 o 即 8 式引 入 了 一 个 理 论 误 差 .
比较 可 知 , 到 的固体线 膨胀 系数 越大 , △£ 用 7 式计算 得 到的 固体 线 膨胀 系数 的非线 性 效 应 就越 大 .但 8 式得 到的 固体 线 膨胀 系数 比7得 到 的 固体线膨胀 系数 大 , 采温 相 隔 间隔越 越 大 ,且 8 式得 到 的固体线膨 胀系 数误 差就越 大 .
这种非 线性 并不 明显 , 实验 中其 他 系统 误 差均 大于这个理 论误 差 , 人们 为 了简便 计算 , 常常 用简化 的等 效平均值代替客观真值 , 其结果不失科学性.
结论 针 对 现 行 大 学 物理 教 材 中 固体 线 膨 胀 系数 的定 义 , 以光杠杆 法测定 固体线膨 胀系数 为例 , 对测 量原理 进行 了详 细 地 分析 , 到 了多 组 测量 数 据 得 计 算线 膨胀 系数 的理 论 公式 7 同 时提 出实 验 中 ,人们 往往 忽 略采温 间 隔 △£ 的大 小 , 常利 用 8式 计算 , 给实 验结果 带 来 一 定 的理 论 误 差 . 分 析 发现 △£ 大 , 计算 得 到 的固体 线膨胀 系 数越 用 7式,不 同 △£ 条件下用 (7式计算得到的固体线膨胀系数 的非 线性效 应就 越大 .
因此 , 在实 验 过 程 中 该尽 量使 △£ 小 . 在假设 固体 线膨胀 系数 为常 量 的前 提下 ,用 7式 计算 得到 的 固体 线膨 胀系数 就具 有一 定 的非 线.
在不同大气压下,金属的线性膨胀系数变化吗?是如何变化的?
因为物体温度升高时,分子运动的平均动能增大,分子间的距离也增大,物体的体积随之而扩大;温度降低,物体冷却时分子的平均动能变小,使分子间距离缩短,于是物体的体积就要缩小。又由于固体、液体和气体分子运动的平均动能大小不同,因而从热膨胀的宏观现象来看亦有显著的区别。线(体)膨胀系数:温度升高1...
气体膨胀系数的计算式是什么呢?
关于气体体积随温度变化的5个基本实验定律之一。其内容是一定质量的气体,当压强保持不变时,它的体积V随温度t线性地变化,即V=V0(1+avt)式中V0,V分别是0℃和t℃时气体的体积;av是压力不变时气体的体膨胀系数。实验测定,各种气体的av≈1\/273.15°。盖·吕萨克定律:,(UosephLollis Gay一...
固体线膨胀系数的测定是什么?
线膨胀系数生活应用:线膨胀系数是耐火材料使用时应考虑的重要性能之一。炉窑通常在常温下砌筑,在高温下使用时炉体膨胀。为抵消热膨胀造成的应力,需预留膨胀缝。线膨胀系数是预留膨胀缝和砌体总尺寸结构设计计算的关键参数,它与材料的抗热震性、受热冲击时材料内部热应力的分布和大小密切相关。在复合材料...
热膨胀系数
热膨胀系数是描述物体受热时膨胀性质的物理量。答案:热膨胀系数,简称膨胀系数,是用来衡量物体由于温度变化而发生的体积变化的参数。具体来说,它表示单位温度变化下物体体积的变化率。它是一个重要的物理性质,特别是在工程、材料和冶金等领域。详细解释:1. 定义与概念:热膨胀系数反映了固体材料在受热...
为什么固体的线膨胀系数要小于液体和气体?
热膨胀系数与材料的化学组成、结晶状态、晶体结构、键的强度有关。组成相同,结构不同的物质,膨胀系数不相同。结构紧密的晶体,膨胀系数较大;而类似于无定形的玻璃,往往有较小的膨胀系数。键强度高的材料一般会有低的膨胀系数。合金元素对合金热膨胀有影响,简单金属与非铁磁性金属组成的单相均匀固溶体...
线膨胀系数αL与温差多大有关?
钢材的热膨胀系数范围为(10-20)×10-6\/K,系数越大的材料,它在受热后的变形则越大,反之则越小 线热膨胀系数αL定义:温度升高1℃后,物体的相对伸长量 热膨胀系数并非常数,而是随温度稍有变化,随温度升高而增大。
体积膨胀系数的附:体胀系数表
水银1.82×10^-4纯水2.08×10^-4煤油9.0×10^-4酒精1.1×10^-3汽油1.24×10^-3氢气3.66×10^-3氧气3.67×10^-3氨气3.80×10^-3空气 3.676×10^-3二氧化碳3.741×10^-3一切气体 ≈1\/273甘油 4.9×10^-4乙醇 7.5×10^-4相关:线胀系数 ...
您好 请问Q345钢马氏体、奥氏体等金相组织的线膨胀系数怎么求呢...
奥氏体:18X10的-6次方~20X10的-6次方 马氏体:12X10的-6次方~14X10的-6次方 单位\/K 低碳钢取下限,高碳钢取上限!Q345属于低碳钢,取下限就可以了 参考资料:热处理技术数据手册
固体线膨胀系数是如何定义的
在许多技术应用 中, 常用简化 的等效平均值来代替 实 际的非 线性 值 , 一般 认 为 2 q 即 OC至 I0C的 固 O ̄ 体 线膨 胀 系数 近似 为 常量 , 人们 往往 忽 略了采 温 间隔 对 固体 线 膨胀 系数 a的非 线 性 的影 响 , 多 组测 量数 据计 算线 膨 胀 系数 的公...
水的膨胀系数是多少?谢谢。
韩国标准:KS B ISO 1768-2007 玻璃密度计.体热膨胀系数的常规值(用于制定液体测量表)。KS B ISO 1768-2007 玻璃密度计.体热膨胀系数的常规值(用于制定液体测量表)。法国标准化协会:NF B35-512-1983 实验室用玻璃器皿.玻璃制液体比重计.热体积膨胀系数的常用值(在制定液体测量表时使用)。国际标准...
幸钱枳术: 线胀系数是表示材料由于热热而产生的一维方向上(一般是长度方向)的膨胀或收缩的特性参数.(三维方向体积变化特性称体膨胀系数) 该参数对不同材料来说,可正可负:温度升高,材料长度增加,其膨胀系数是正的;缩短时,其系数是负的. 而且,对大多数材料来说,线胀系数并不是一个常数.即在不同温度区间,材料的线胀系数有或大或小的差别,也就是材料受热胀缩与温度常常不是线性关系.
土默特右旗15284128049: 金属材料在冷态下的线膨胀系数线膨胀系数的定义是指温度升高1℃后,物体的相对原来长度的伸长,是个相对量而不是绝对量.但是降低1摄氏度呢? - ?
幸钱枳术:[答案] 一样的,也是相对量. 没有升高和降低限制,只要有温度差就有膨胀收缩dL=ALPX*(T-To),dL为长度变化量,ALPX为线膨胀系数,T为变化后的温度,To为原温度.
土默特右旗15284128049: 线膨胀系数公式是什么 ?
幸钱枳术: 固体温度每升高1摄氏度,引起的线度伸长量跟它在0摄氏度时线度之比叫做线膨胀系数. 线膨胀公式: 用α表示线膨胀系数,L0表示固体在0摄氏度的线度,L1表示温度为t摄氏度时的线度,则有线膨胀公式: L1=L0(1+α*t)
土默特右旗15284128049: 线膨胀系数的物理意义是什么?实验中是如何测量的 - ?
幸钱枳术:[答案] 线胀系数.固体物质的温度每升高1℃时,其单位长度的伸长量,叫做“线膨胀系数”.由于物质的不同,线膨胀系数亦不相同,其数值也与实际温度和确定长度时所选定的参考温度有关,但由于固体的线膨胀系数变化不大.耐...
土默特右旗15284128049: 什么是线胀系数? - ?
幸钱枳术:[答案] 单位温度变化ΔT下,无穷细物体的线长变化率ΔL/L,线胀系数α=ΔL/LΔT,其实就是忽略物体横向的截面变化、仅考虑长度膨胀时的膨胀系数.类似的有面胀系数β=ΔS/SΔT,是单位温度变化下无穷薄物体的面积变化率,忽略厚度...
土默特右旗15284128049: 热膨胀的正文 - ?
幸钱枳术: 压力保持不变时,由于温度的改变,造成固体、液体和气体发生长度或体积变化的现象.膨胀的程度用膨胀系数表示.固体的热膨胀固体的线膨胀系数定义 l是试件的长度,T是温度,p是压强.对于每种固体,都有一个德拜特征温度,低于此特...
土默特右旗15284128049: 什么是热膨胀系数? - ?
幸钱枳术: 原发布者:99v热膨胀系数(Coefficientofthermalexpansion,简称CTE)是指物质在热胀冷缩效应作用之下,几何特性随着温度的变化而发生变化的规律性系数.实际应用中,有两种主要的热膨胀系数,分别是:线性热膨胀系数:体积热膨胀系数:大多数情况之下,此系数为正值.也就是说温度升高体积扩大.但是也有例外,当水在0到4摄氏度之间,会出现反膨胀.而一些陶瓷材料在温度升高情况下,几乎不发生几何特性变化,其热膨胀系数接近0.
土默特右旗15284128049: 什么是线膨胀系数 - ?
幸钱枳术: 一般指由于外界温度、压力(主要指温度)变化时,物体的线性尺寸随温度、压力(主要指温度)的变化率.如铁温度每升高1度,长或宽或高尺寸增加12X10^-6,即增加0.0012%. 对应地还有体膨胀系数,即物体的体积随温度的变化率.对于各向同性的物体,线膨胀系数较小时,体膨胀系数是线膨胀系数的3倍略多一点.
土默特右旗15284128049: 请帮忙查找“热容”的概念及“线膨胀系数”的单位,谢谢!! - ?
幸钱枳术: 热容(Heat capacity)是用以衡量物质所包含的热量的物理量,用符号C 表示,单位是焦耳J·热力学温标K^-1 .[[热容的定义]]是一定量的物质在一定条件下温度升高1度所需要的热.摩尔热容 摩尔热容是1摩尔物质的热容,用Cm表示,单位是...
土默特右旗15284128049: 材料线膨胀系数=12*10^ - 6(1/℃),10^ - 6 - ?
幸钱枳术:[答案] 线膨胀系数的定义是指温度升高1℃后,物体的相对原来长度的伸长,是个相对量而不是绝对量.定义如下: 平均线膨胀系数=(L1-L2)╱L1(T1-T2) L1―在温度为T1时试样的长度; L2―在温度为T2时试样的长度; 12*10^-6(1/℃)意思就是说这种...