Zmiana długości ΔL
mm
— in
Technika cieplna · Materiał
Kalkulator rozszerzalności cieplnej — Aluminium
Oblicz wydłużenie lub skurcz elementu z aluminium przy początkowym α = 23 × 10⁻⁶ K⁻¹, możliwym do zmiany dla rzeczywistego gatunku.
Utworzono v1.0
Autor: Thibaut Grzelak, Inżynier obliczeń mechanicznych
02
RozszerzenieWyniki
Długość końcowa
m
L = L₀ + ΔL
Odkształcenie cieplne
µε
εth = α · ΔT
Zmiana względna
%
ΔL / L₀
Podstawienie liczbowe
—Typowa wartość orientacyjna; różne stopy mogą mieć inne współczynniki.
Swobodna rozszerzalność, materiał jednorodny i stały współczynnik w zakresie temperatur. Element ograniczony wymaga obliczeń naprężeń cieplnych.
Przykład odniesienia
Aluminium: długość 2 m i różnica 40 °C
Dla α = 23 × 10⁻⁶ K⁻¹ zmiana wynosi ΔL = 23 × 10⁻⁶ × 2 × 40 = 1,84 mm.
Porównaj inne materiałyRozszerzalność cieplna
Wzór, współczynnik i jednostki wydłużenia cieplnego
Zmiana długości ΔL zależy od L₀, współczynnika α oraz różnicy temperatur ΔT.
Równanie liniowe
ΔL = αL₀ΔT.
ΔL = α · L₀ · ΔTStal
Dla α ≈ 12×10⁻⁶ K⁻¹, L₀ = 2 m i ΔT = 40 K otrzymuje się 0,96 mm.
Aluminium
Dla α ≈ 23×10⁻⁶ K⁻¹ ten sam przypadek daje 1,84 mm.
Rozszerzalność zablokowana
Ograniczenie swobodnego wydłużenia może powodować naprężenia termiczne.
σth ≈ E · α · ΔT