Le calculateur de dilatation thermique linéaire est conçu pour prédire le degré de dilatation ou de contraction d'un matériau lorsqu'il est exposé à un changement de température. Ce calcul est fondamental dans les processus de conception et d'ingénierie pour éviter les potentiels de construction échecs ou inefficacités. En saisissant le coefficient de dilatation thermique du matériau, sa longueur d'origine et le changement de température qu'il subit, les utilisateurs peuvent déterminer avec précision les changements dimensionnels attendus. Cet outil est inestimable dans les industries où la précision est primordiale, garantissant que les matériaux fonctionnent comme prévu sous différentes températures.
Formule du calculateur de dilatation thermique linéaire
La formule au cœur du calculateur de dilatation thermique linéaire est :
ΔL = α * L0 * ΔT
Où :
ΔLest le changement de longueur.αest le coefficient linéaire de dilatation thermique (en unités de température par unité).L0est la longueur d'origine.ΔTest le changement de température.
Comprendre cette formule est crucial pour prédire avec précision le comportement des matériaux en réponse aux variations de température. Il résume la relation entre le changement de température et l’ajustement dimensionnel, fournissant ainsi une base solide pour des prévisions précises et des considérations de conception.
Tableau des conditions générales
| Matières | Coefficient de dilatation thermique (α) | Unités |
|---|---|---|
| Aluminium | 22.2 | 10^-6 /°C |
| Laiton | 19.0 | 10^-6 /°C |
| Copper | 16.5 | 10^-6 /°C |
| Acier (carbone) | 10.8 | 10^-6 /°C |
| Le verre | 8.5 | 10^-6 /°C |
| Défaut | 12.0 | 10^-6 /°C |
| Plastique (général) | 50-200 | 10^-6 /°C |
| Titane | 8.6 | 10^-6 /°C |
| Plomb | 29.0 | 10^-6 /°C |
Remarque : Le coefficient exact peut varier en fonction de la composition et de l'état spécifiques du matériau. Consultez toujours la documentation spécifique au matériau pour obtenir les données les plus précises.
Exemple de calculateur de dilatation thermique linéaire
Considérons une tige métallique en aluminium, d'une longueur de 2 mètres à 20°C. Si la température monte jusqu’à 50°C, de combien la tige va-t-elle se dilater ?
Donné:
- α (pour l'aluminium) = 22.2 x 10^-6 /°C
- L0 = 2 mètres
- ΔT = 30°C (50 – 20)
Application de la formule :
ΔL = α * L0 * ΔT = 22.2 * 10^-6 * 2 * 30 = 0.001332 meters or 1.332 mm
Cet exemple illustre la fonctionnalité du calculateur, fournissant des informations claires sur le processus de dilatation thermique.
FAQ les plus courantes
Vous pouvez utiliser ce calculateur pour n’importe quel matériau, à condition de connaître son coefficient de dilatation thermique. Cela inclut les métaux, les plastiques, le verre et bien plus encore.
La précision du calculateur dépend de la précision des valeurs saisies, notamment du coefficient de dilatation thermique, qui peut varier légèrement en fonction de la composition et de l'état du matériau.
Oui, mais gardez à l’esprit que l’approximation linéaire peut devenir moins précise pour de très grands changements de température. Dans de tels cas, il est conseillé de prendre en compte le comportement thermique spécifique du matériau.
est-ce la température de l'air ou la température de surface du matériau ?
Bonjour AOGARCIA, merci pour votre question. L'entrée de température fait référence à la température de surface du matériau, car elle est cruciale pour le calcul de la dilatation thermique. La température de l’air n’est pas utilisée dans ce contexte.