線形熱膨張計算ツールは、温度変化にさらされたときに材料がどの程度膨張または収縮するかを予測するように設計されています。この計算は、潜在的な可能性を回避するための設計およびエンジニアリングプロセスの基本です。 構造の 失敗や非効率性。材料の熱膨張係数、元の長さ、および材料が受ける温度変化を入力することにより、ユーザーは予想される寸法変化を正確に判断できます。このツールは、精度が最優先される業界では非常に貴重であり、さまざまな温度下で材料が期待どおりに機能することを保証します。
線熱膨張計算式計算機
線形熱膨張計算の中心となる式は次のとおりです。
ΔL = α * L0 * ΔT
どこ：
ΔL長さの変化です。α線熱膨張係数 (単位温度当たりの単位)。L0元の長さです。ΔT温度の変化です。
この式を理解することは、温度変化に応じた材料の挙動を正確に予測するために重要です。温度変化と寸法調整の関係をカプセル化し、正確な予測と設計検討のための強固な基盤を提供します。
一般用語の表
| 材料 | 熱膨張係数（α） | Units |
|---|---|---|
| アルミ | 22.2 | 10^-6 /℃ |
| 真鍮 | 19.0 | 10^-6 /℃ |
| 銅 | 16.5 | 10^-6 /℃ |
| 鋼（炭素） | 10.8 | 10^-6 /℃ |
| ガラス | 8.5 | 10^-6 /℃ |
| 具体的な | 12.0 | 10^-6 /℃ |
| プラスチック（一般） | 50-200 | 10^-6 /℃ |
| チタン | 8.6 | 10^-6 /℃ |
| タ | 29.0 | 10^-6 /℃ |
注: 正確な係数は、材料の特定の組成と状態によって異なる場合があります。最も正確なデータについては、常に材料固有のドキュメントを参照してください。
線熱膨張計算例
2℃で長さ 20 メートルのアルミニウム製の金属棒を考えてみましょう。温度が50℃に上昇した場合、棒はどのくらい膨張しますか?
与えられた：
- α (アルミニウムの場合) = 22.2 x 10^-6 /°C
- L0 = 2メートル
- ΔT = 30°C (50 – 20)
式を適用すると、次のようになります。
ΔL = α * L0 * ΔT = 22.2 * 10^-6 * 2 * 30 = 0.001332 meters or 1.332 mm
この例では、計算機の機能を示し、熱膨張プロセスについて明確な洞察を提供します。
最も一般的な FAQ
熱膨張係数がわかっていれば、この計算ツールはどのような材料にも使用できます。これには、金属、プラスチック、ガラスなどが含まれます。
計算機の精度は、入力値、特に熱膨張係数の精度に依存します。熱膨張係数は、材料の組成や状態によってわずかに変化する可能性があります。
はい、ただし、温度変化が非常に大きい場合、線形近似の精度が低くなる可能性があることに注意してください。このような場合、材料の特定の熱挙動を考慮することをお勧めします。
これは気温ですか、それとも物質の表面温度ですか?
こんにちは、アオガルシアさん、ご質問ありがとうございます。温度入力は材料の表面温度を指します。これは熱膨張の計算に重要です。この文脈では気温は使用されません。