Độ Giãn Nở Nhiệt – Wikipedia Tiếng Việt

Trang chủ » Hệ Số Giãn Nở Nhiệt Của Chất Lỏng » Độ Giãn Nở Nhiệt – Wikipedia Tiếng Việt

Có thể bạn quan tâm

 
Sự thay đổi chiều dài của một thanh do giãn nở nhiệt.

Giãn nở tuyến tính hay giãn nở dài có nghĩa là sự thay đổi theo một chiều (dài) khác với giãn nở thể tích. Đối với phép tính sắp xỉ đầu tiên, sự thay đổi chiều dài của một vật thể do giãn nở nhiệt liên quan đến sự thay đổi nhiệt độ theo một hệ số giãn nở tuyến tính. Nó là sự thay đổi chiều dài tỉ lệ với mức độ thay đổi nhiệt độ. Giả sử ảnh hưởng của áp suất là không đáng kể, chúng ta có thể viết:

α L = 1 L d L d T {\displaystyle \alpha _{L}={\frac {1}{L}}\,{\frac {dL}{dT}}}  

với L {\displaystyle L}   là chiều dài của vật thể và d L / d T {\displaystyle dL/dT}   là tốc độ thay đổi chiều dài theo biến thiên theo nhiệt độ.

Để chuyển đổi không gian tuyến tính có thể được viết:

Δ L L = α L Δ T {\displaystyle {\frac {\Delta L}{L}}=\alpha _{L}\Delta T}  

Phương trình này có thể sử dụng khi hệ số giãn nở dài không thay đổi quá lớn so với sự thay đổi nhiệt độ Δ T {\displaystyle \Delta T}  . Nếu nó thay đổi, phương trình phải được tích hợp.

Ảnh hưởng của ứng suất

sửa

Đối với các vật liệu rắn có chiều dài đáng kể, như các thanh hay cáp, việc ước tính sự giãn nở nhiệt có thể được miêu tả bởi ứng suất của vật liện theo ϵ t h e r m a l {\displaystyle \epsilon _{\mathrm {thermal} }}   và được xác định như sau:

ϵ t h e r m a l = ( L f i n a l − L i n i t i a l ) L i n i t i a l {\displaystyle \epsilon _{\mathrm {thermal} }={\frac {(L_{\mathrm {final} }-L_{\mathrm {initial} })}{L_{\mathrm {initial} }}}}  

với L i n i t i a l {\displaystyle L_{\mathrm {initial} }}   là chiều dài trước khi chịu tác động của nhiệt độ và L f i n a l {\displaystyle L_{\mathrm {final} }}   là chiều dài sau khi chịu tác động của nhiệt độ.

Đối với hầu hết chất rắn, sự giãn nở nhiệt tỉ lệ thuận với sự thay đổi nhiệt độ:

ϵ t h e r m a l ∝ Δ T {\displaystyle \epsilon _{\mathrm {thermal} }\propto \Delta T}  

Vì vậy, sự thay đổi về ứng suất hoặc nhiệt độ có thể được ước lượng theo:

ϵ t h e r m a l = α L Δ T {\displaystyle \epsilon _{\mathrm {thermal} }=\alpha _{L}\Delta T}  

với

Δ T = ( T f i n a l − T i n i t i a l ) {\displaystyle \Delta T=(T_{\mathrm {final} }-T_{\mathrm {initial} })}  

là sự khác biệt nhiệt độ giữa hai mức ứng suất được ghi nhận, có thể tính theo độ Celsius (C) hoặc Kelvin (K), và α L {\displaystyle \alpha _{L}}  là hệ số giãn nở dài trên 1 độ C hoặc 1K ký hiệu lần lượt là °C−1 hay K−1. Trong lĩnh vực cơ học môi trường liên tục, sự giãn nở nhiệt và những ảnh hưởng của nó được xem là eigenstrain và eigenstress.

Từ khóa » Hệ Số Giãn Nở Nhiệt Của Chất Lỏng