CTE (熱膨張係数) 計算機

CTE (熱膨張係数) 計算機は、エンジニア、材料科学者、研究者が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判断するのに役立ちます。熱膨張係数 (CTE) は、建設、製造、航空宇宙、自動車産業で使用される材料の重要な特性です。

材料のCTEを理解することは、 構造の 故障の防止、耐熱コンポーネントの設計、温度変化を受ける材料間の互換性の確保などを行います。

この計算機は、CTE 値、初期長さ、温度変化に基づいて、材料のサイズがどの程度変化するかを判断するプロセスを簡素化します。

式

熱膨張係数 (CTE) は次の式を使用して計算されます。

どこ：

• CTE 熱膨張係数です（摂氏度またはケルビン度で表され、通常は 1/°C または 1/K と表記されます）。
• ΔL 長さの変化です（最終長さ - 初期長さ、メートルまたはその他の長さの単位で測定）。
• L0 材料の元の長さ（メートルまたはその他の長さの単位）です。
• ΔT 温度の変化です（最終温度 - 初期温度、摂氏またはケルビンで測定）。

この式により、ユーザーはさまざまな熱条件下での材料の膨張または収縮の挙動を判断できます。

一般的な材料の事前計算されたCTE値

ユーザーがさまざまな材料の CTE 値をすばやく参照できるように、一般的な熱膨張係数の表を以下に示します。

材料	熱膨張係数（1/℃）×10⁶	熱膨張係数 (1/K) × 10⁶
アルミ	23.1	23.1
銅	16.5	16.5
スチール（カーボン）	11.7	11.7
ステンレス鋼	16.0	16.0
具体的な	10.0	10.0
ガラス	5.0	5.0
シリコン	2.6	2.6

この表は、プロジェクトで熱膨張を考慮する必要があるエンジニアや設計者のためのクイックリファレンスです。

例

最初は長さ 1.5 メートルだったアルミニウム棒が、温度が 25°C から 75°C に上昇したときにどのように膨張するかを計算してみましょう。

与えられた：

• L0 = 1.5メートル
• ΔT = 75 - 25 = 50°C
• アルミニウムの熱膨張係数 = 23.1 × 10⁻⁶ 1/°C

式を適用すると、次のようになります。

ΔL = 熱膨張係数 × L0 × ΔT
ΔL = (23.1 × 10⁻⁶) × (1.5) × (50) = 0.00173メートル（または1.73 mm）

したがって、アルミニウム棒は 1.73°C の温度上昇にさらされると 50 mm 膨張します。

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