열팽창 계산기

열팽창 계산기 사용 방법:

1. 단위 선택(영국식 또는 미터법)
2. 재료를 선택하거나 선형 열팽창 계수를 수동으로 입력하세요.
3. 원본(초기) 재료 길이를 입력하고 온도 변화를 입력합니다.
4. "계산" 버튼을 클릭하면 길이 변경 사항이 제공됩니다.

*참고: 사용되는 열팽창 계수는 초기 온도에 따라 크게 달라지며 크게 달라질 수 있습니다. 제공된 대부분의 값은 온도(25°C)에 유효합니다.

열팽창이란 무엇입니까?

열팽창은 주어진 물질(기체, 액체 또는 고체)이 온도 변화에 따라 모양(부피, 면적 또는 길이)이 변하는 방식을 나타냅니다. 열팽창은 서로 다른 온도에 따라 특정 물질 내에서 입자가 팽창하거나 수축함으로써 발생합니다.

열팽창에는 세 가지 형태가 있습니다.

1. 선열팽창 온도 가 1도 증가할 때 물질의 단위 길이가 증가하는 정도를 선팽창 계수 라고 합니다 .
2. 면적 열팽창 온도 가 1도 상승할 때 물질의 단위 면적이 증가하는 양을 표면(면적) 팽창 계수 라고 합니다 .
3. 체적 열팽창 온도 가 1도 증가할 때 물질의 단위 부피가 증가하는 양을 입방팽창계수 라고 합니다 .

선형 열팽창

물체의 길이는 온도에 따라 달라진다는 것을 분명히 알 수 있습니다. 가열하거나 냉각하면 원래 길이에 비례하여 길이가 변하고 온도도 변합니다.

ΔL = α × L × ΔT

가지다:

ΔL은  물체의 길이 변화입니다(인치, 미터 단위).

α는 선팽창 계수(1/°F, 1/°C)입니다.

L은  물체의 원래 길이(인치, 미터)입니다.

ΔT는 온도 변화(°F, °C)입니다.

예 - 알루미늄 빔의 확장

알루미늄 구조는  -30oC  ~  50oC 의 온도 범위 에 맞게 설계 ^{되었습니다 .} 20oC 에서 조립할 때 빔의 길이가 6m인 ^경우 가장 낮은 온도 인 30oC  에서 빔의 가장 짧은 최종 길이는 다음 과 같이 계산할 수 있습니다 ^.

L ₁  = (6m) + (6m) (0.000023m  /m ^o C) ((-30  ^o C ) - (20  ^o C) )

      =   5.993m 

최대 온도 50oC 에서 빔의 최종 최종 길이는 다음 과 같이 계산할 수 있습니다 ^.

L ₁  = (6m) + (6m) (0.000023m  /m ^o C) ((50  ^o C ) - (20  ^o C) )

      =   6.004m 

선형 열팽창 계수(CTE)는 물체를 구성하는 재료에 따라 달라집니다. 일반적으로 선형 열팽창은 고체에 가장 적합합니다. CTE는 온도 역수 단위 ( ^K-1 , ° ^F-1 , ° ^C-1 등)이며 단위 길이당 도당 길이 변화를 나타냅니다(예: 인치/인치/°F 또는 밀리미터/mm/). °C. 페이지 하단의 표에는 변환 요소가 나열되어 있습니다.

물체를 가열하거나 냉각할 때 물체가 자유롭게 팽창하거나 수축할 수 없으면(즉, 양쪽 끝이 고정되어 있는 경우) 열 응력으로 인해 손상이 발생할 수 있습니다. 구멍은 주변의 물질에 맞춰 팽창 또는 수축을 경험하게 됩니다.

우주선, 항공기, 건물 또는 교량을 건설할 때와 같은 일부 영역에서는 열팽창이 설계자에게 심각한 문제를 야기할 수 있지만 긍정적인 용도로 사용될 수 있습니다.

예: 온도가 25°C에서 75°C로 상승하면 청동 막대의 길이 변화를 계산합니다(L = 5m, α = 18 × ^10-6 /°C).

해결 방법: 위 공식에 의해 제공되는 길이 변화:

ΔL = 18 ×  ^10-6 /℃ × 5 × （75℃ - 25℃）

ΔL = 0.0045 밥.

환산계수
다음에서 변환	다음으로 변환	곱하다
10-6/K	10-6/°F	0.55556
10-6/°F	10-6/K	1.8
10-6/°F	10-6/°C	1.8
10-6/°	10-6/K	1.8
10-6/°C	10-6/°F	0.55556
10-6/°C	10-6/K	1
퍼센트/°C	10-6/K	1
(미크론/미터)/°C	10-6/K	1
(미크론/미터)/°F	10-6/K	1

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