对均匀物质上孔的热胀冷缩问题的探究 摘要 正文
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热胀冷缩原理作文1. 哇,说到热胀冷缩原理,我脑子里立马就冒出一大堆有趣的画面来!这个原理可真是神奇,它就像是大自然给我们玩的一个魔术trick,让物体在冷热交替中上演变形记。
今天咱们就来聊聊这个既简单又神奇的物理现象,看看它是怎么在我们的日常生活中大显身手的。
2. 你知道吗?热胀冷缩这个原理其实超级简单,就是物体遇热膨胀,遇冷收缩。
听起来简单,对吧?但是这个简单的原理却在我们的生活中无处不在,简直就是个小淘气,到处捣乱又到处帮忙。
3. 比如说,你有没有遇到过这样的情况:夏天的时候,家里的木门突然变得特别难关,非得使出吃奶的劲儿才能把它关上。
这时候,我妈就会笑眯眯地说:"看来是天气太热,门膨胀了。
"我当时就想,哇,门还会长胖吗?后来才知道,原来这就是热胀冷缩在捣鬼。
4. 再比如,冬天的时候,我最喜欢做的事情就是往热水里扔个玻璃瓶,然后看着瓶口的小气泡咕噜咕噜往外冒。
我爸看到了就说:"小心点,别把瓶子弄碎了。
"我不解地问为什么,他就给我解释说:"玻璃遇热膨胀,如果温度变化太快,瓶子会受不了而碎掉。
"听完我才恍然大悟,原来这也是热胀冷缩在作怪。
5. 哦对了,还有一次,我和小伙伴们在操场上玩儿,突然听到"咔嚓"一声,吓得我们都跳了起来。
原来是操场上的水泥地面裂开了一条缝。
老师看到后说:"这是因为白天太阳晒,地面膨胀,晚上温度降低又收缩,长期这样就会裂开。
"我们听完都惊呆了,没想到连坚硬的水泥地都逃不过热胀冷缩的魔爪。
6. 说到这儿,我突然想起来我们上物理课时做过的一个有趣的实验。
老师拿了个金属球和一个刚好能让金属球通过的圆环。
她让我们先试着把球穿过圆环,轻轻松松就过去了。
然后她用酒精灯加热金属球,再让我们试试,这次球怎么也过不去了!我们都惊呆了,仿佛看到了魔术表演。
老师笑着说:"这就是热胀冷缩的威力!"7. 不过呢,热胀冷缩可不只是捣乱,它还经常在我们的生活中帮大忙呢。
热胀冷缩现象热胀冷缩现象是物体在温度变化下发生尺寸改变的现象。
它是由于物体内部分子的运动引起的,与物体的材料性质以及温度的改变密切相关。
本文将详细探讨热胀冷缩现象的原理、应用和相关实例。
一、热胀冷缩原理热胀冷缩现象是物体在不同温度下由于内部分子热运动的变化而产生的尺寸变化。
具体而言,当物体受热时,其内部分子的能量增加,分子之间的相互作用力减小,导致物体的体积膨胀,出现热胀现象。
相反,当物体受冷时,内部分子的能量减少,分子之间的相互作用力增加,使物体的体积变小,出现冷缩现象。
二、热胀冷缩应用1. 建筑领域:在建筑物的设计和施工中,需要考虑材料的热胀冷缩性质。
例如,在桥梁的设计中,为了避免因温度变化引起的结构变形,通常会设计伸缩缝来允许材料的热胀冷缩。
2. 汽车制造:汽车零部件的材料也受到温度变化的影响。
例如,发动机缸套的设计必须考虑到高温下的热膨胀,以避免机械故障。
3. 温度测量:热胀冷缩现象常被应用于温度测量装置中。
例如,温度计通过测量物体的体积变化来间接测量温度。
而热电偶则通过两种不同材料的热胀不同来产生电势差,从而测量温度。
三、实例分析1. 铁路扣件:铁路线上的扣件广泛应用于固定铁轨的连接,扣件通常由钢材制成。
由于气候变化导致温度变化,铁轨的长度也会发生变化,为了避免铁轨断裂,扣件的设计需要考虑到热胀冷缩现象。
2. 架空电线:架空电线由于长时间受到阳光的照射,会受热胀冷缩现象的影响。
为了避免电线由于温度变化引起的杆塔倾斜,设计中通常预留一定的空间,允许电线的热胀冷缩。
3. 建筑材料:建筑材料在温度变化下也会发生热胀冷缩现象。
例如,混凝土由于热胀冷缩可能出现裂缝,因此在建筑设计中需要考虑到这一点,采取适当的措施,如添加缓和剂来减缓材料的热胀冷缩速度。
综上所述,热胀冷缩现象是随着温度变化物体发生尺寸改变的自然现象。
它在各个领域得到广泛应用,包括建筑领域、汽车制造和温度测量等。
了解和掌握热胀冷缩现象对于相关行业的专业人士具有重要意义,可以帮助他们设计和生产更可靠和稳定的产品。
初中二年级物理教案热膨胀与热收缩的应用的实验探究与应用的实验探究与应用初中二年级物理教案:热膨胀与热收缩的实验探究与应用引言:热膨胀与热收缩是物体在受热或受冷的过程中,体积的变化现象。
了解这一现象对学习物体的热力学特性以及实际应用非常重要。
本教案将介绍一系列实验探究热膨胀与热收缩的规律,并指导学生利用这些知识应用于实际生活。
实验一:热膨胀观察实验材料:- 一个玻璃烧杯- 一组水银温度计- 热水- 冷水实验步骤:1. 将玻璃烧杯放在桌面上,插入一支水银温度计,记录初始温度。
2. 将热水倒入烧杯中,每隔一段时间,记录一次温度。
3. 将冷水倒入烧杯中,每隔一段时间,记录一次温度。
4. 观察温度的变化,并记录下来。
实验结果:我们可以观察到,随着温度的升高,玻璃烧杯的液面上升,表明热膨胀现象正在发生。
随着温度的降低,液面下降,热收缩现象也在进行。
实验二:热膨胀的应用实验材料:- 一根铁质导线- 一根铜质导线- 一组电池- 电流表- 开关实验步骤:1. 使用铁质导线和铜质导线各制作一条电路线。
确保两条线长度相同。
2. 将两条电路线连接到电流表上,并与电池连接。
3. 施加电流后,记录电流表的读数。
4. 使用火炬或烤架加热两条电路线的一端。
5. 观察电流表的读数变化,并记录下来。
实验结果:通过对比观察可以发现,在加热后,铁质导线的电流表读数增加,而铜质导线的电流表读数几乎没有变化。
这是因为铁质在加热时膨胀程度较大,导致电路的电阻减小,电流增加。
而铜质的热膨胀则相对较小,所以电流变化不大。
应用展示:1. 热膨胀补偿机构:在建筑结构的设计中,由于气温变化引起的构件膨胀与收缩,容易导致结构变形或者破坏。
为了解决这个问题,可以设计热膨胀补偿机构,利用物体的热膨胀性质来平衡结构变形。
2. 温度计:温度计的工作原理正是基于物体的热膨胀与热收缩现象。
通过测量物体体积的变化,可以准确地得知温度的高低。
3. 铁轨的应用:在铁路的设计中,为了避免高温引起铁轨膨胀导致变形,常采用钢轨的膨胀装置,使得铁轨能自由地伸长和收缩。
物体热胀冷缩的原理
物体热胀冷缩的原理是物体受热时会膨胀,遇冷时会收缩。
这是由于物质是由原子组成的,而原子在不停地运动着。
原子的运动速度会随着温度的改变而改变,这是导致物体热胀冷缩的根本原因。
对于固体来说,其基本单元是由质点(原子或离子)构成的点阵。
当固体受热时,质点的振动会加剧,导致相邻质点间的平均距离增大,从而使固体的体积变大。
相反,当温度降低时,质点的振动会减弱,质点之间的平均距离减小,固体的体积就会变小。
同样,对于一般物体,当温度升高时,分子的动能增加,分子的平均自由程也会增加,表现为物体的热胀。
相反,当温度降低时,分子的动能减小,分子的平均自由程减少,表现为物体的冷缩。
热胀冷缩是物体的一种基本性质,世界上大多数物体都具有这种性质。
这也是我们生活中经常能观察到的现象。
例如,电线在冬季因为气温低而缩短,在夏季因为气温高而延长;铁轨在铺设时需要留有一定的缝隙,以避免因热胀冷缩造成的破坏。
同时,我们也可以利用热胀冷缩的原理来解决一些实际问题,如安装火车车轮时就需要考虑到材料的热胀冷缩。
总的来说,物体热胀冷缩的原理是物质内部原子或分子的运动状态受温度影响的结果。
这一现象不仅在我们的日常生活中随处可见,而且对于理解物质的性质以及进行科学研究都具有重要的意义。
热胀冷缩实验作文热胀冷缩实验。
热胀冷缩实验是指物体在受热或受冷过程中发生体积变化的现象。
这一现象在我们的日常生活中随处可见,比如夏天的高温天气下,汽车轮胎往往会因为受热而膨胀,而在冬天的寒冷天气中,物体往往会因为受冷而收缩。
这种现象的发生是由物体的分子结构和热量的传导方式所决定的。
为了更加深入地了解热胀冷缩的原理,我们进行了一次热胀冷缩实验。
实验的目的是通过观察不同物体在受热和受冷过程中的体积变化,来探究热胀冷缩现象的成因。
首先,我们准备了一些不同材质的物体,包括金属、塑料和玻璃等材质。
然后,我们将这些物体分别放置在高温和低温的环境中,并观察它们的体积变化情况。
在高温环境下,我们发现金属物体的体积会明显地增大,而塑料和玻璃的体积变化则相对较小。
这是因为金属的分子结构比较松散,热量的传导速度较快,所以金属在受热时会迅速膨胀。
而塑料和玻璃的分子结构比较紧密,热量的传导速度较慢,所以它们在受热时的体积变化相对较小。
在低温环境下,情况则相反。
金属的体积会迅速收缩,而塑料和玻璃的体积变化相对较小。
这是因为金属在受冷时,由于分子结构的松散和热量的传导速度较快,会迅速收缩。
而塑料和玻璃由于分子结构的紧密和热量的传导速度较慢,所以它们在受冷时的体积变化相对较小。
通过这次实验,我们深刻地认识到了热胀冷缩现象的成因。
热胀冷缩现象的发生是由物体的分子结构和热量的传导速度所决定的。
不同材质的物体在受热和受冷过程中会发生不同程度的体积变化。
这一现象不仅在我们的日常生活中随处可见,而且在工业生产和科学研究中也有着重要的应用价值。
通过这次实验,我们不仅对热胀冷缩现象有了更深入的了解,而且也对物质的特性和热力学原理有了更加深刻的认识。
我们相信,通过不断地进行实验和探究,我们一定能够更好地认识和理解世界的奥秘。
热胀冷缩实验演讲稿大家好,今天我来和大家分享一下热胀冷缩实验的相关知识。
热胀冷缩是我们在日常生活中经常会遇到的现象,也是物理学中一个非常重要的实验现象。
通过这个实验,我们可以更好地理解物体在不同温度下的体积变化规律,以及热能与物体体积之间的关系。
接下来,我将为大家详细介绍热胀冷缩实验的原理和实验过程。
首先,让我们来了解一下热胀冷缩的基本原理。
热胀冷缩是指物体在温度变化时,其体积也会相应地发生变化的现象。
当物体受热时,其分子内部的热运动加剧,分子之间的间距也会增大,导致整个物体的体积扩大;而当物体受冷时,分子内部的热运动减弱,分子之间的间距减小,导致整个物体的体积缩小。
这种现象是由于物体内部分子的热运动引起的,是热能与物体体积之间的直接关系。
接下来,让我们来看一下热胀冷缩实验的具体过程。
首先,我们需要准备一个玻璃烧杯和一根金属棒。
将金属棒置于烧杯中,并用火源对金属棒进行加热。
在加热的过程中,我们可以观察到金属棒逐渐变热,并且发出嘶嘶声。
这是因为金属棒受热后,其体积逐渐扩大,与烧杯之间的摩擦力也会增大,导致发出嘶嘶声。
当金属棒受热到一定温度后,我们可以将火源移开,让金属棒逐渐冷却。
在冷却的过程中,我们可以观察到金属棒的体积逐渐缩小,最终回到最初的状态。
通过这个实验,我们可以清楚地观察到物体在温度变化时的体积变化规律。
这不仅有助于我们更好地理解热胀冷缩的基本原理,也可以帮助我们在日常生活中更好地应用这一原理。
比如,在建筑工程中,我们需要考虑到材料在不同温度下的热胀冷缩性能,以避免因温度变化引起的损坏;在日常生活中,我们也可以利用热胀冷缩的原理,来解决一些问题,比如利用热胀冷缩原理制作温度计等。
总之,热胀冷缩是一个非常重要的物理现象,通过实验我们可以更好地理解其基本原理和规律。
希望通过今天的分享,大家能对热胀冷缩有更深入的了解,也能在日常生活中更好地应用这一原理。
谢谢大家!。
热学中物质的热膨胀和收缩机制探究热学是研究热现象和热力学规律的学科,而物质的热膨胀和收缩则是热学中的一个重要课题。
热膨胀和收缩指的是物质在温度变化下体积的变化。
这一现象在我们的日常生活中处处可见,比如煮开水时水位不断上升,冷水不断减少;在寒冷冬季,汽车轮胎气压会变得稍低。
那么,什么是物质的热膨胀和收缩的机制呢?让我们一起来探究。
首先,我们需要了解物质的内部结构。
物质是由原子或分子构成的,这些微观粒子之间通过化学键或引力相互连接,形成了一个稳定的结构。
在温度变化下,物质的微观粒子会因为热运动的影响而发生变化,导致整体体积的变化。
热膨胀指的是物质在加热时体积增大的现象。
具体来说,当物质受热后,其中的微观粒子获得更多的能量,它们的运动速度增加,振动范围扩大。
这种扩大引起了宏观上的体积增加。
我们可以通过实验观察到这一现象。
例如,在一个密闭容器中放入一些水,在加热后我们会看到水位上升,体积增加了。
这是因为水的分子在受热后运动加剧,于是整体体积也相应增大。
热膨胀的机制主要有两种,即线膨胀和体膨胀。
线膨胀是指物质在加热时只在一个方向上扩展。
这是因为物质内部微观粒子运动引起了原子或分子之间的距离增加,导致物体在该方向上的长度增加。
常见的实际应用是铁轨的铺设。
铁轨在夏季受热时会发生线膨胀,如果不加以合理控制,铁轨之间的距离可能会扩大,导致铁路安全问题。
体膨胀则是物质在加热时在三个方向上均均匀扩展。
这是因为物质内部微观粒子运动引起的距离增加是均匀的,所以物体的体积也均匀增加。
常见的体膨胀现象包括液体的膨胀和气体的热膨胀。
比如,在热水中加入冷水,我们会看到液面下降,这是因为热胀冷缩的原理。
相反,物质在受冷时会发生收缩。
冷缩的机制与热膨胀相似,只不过是因为微观粒子在温度降低时减少了运动能量,振动范围收缩,导致宏观上体积减小。
我们可以通过实验来观察到这一现象。
比如,将一些物体放入低温环境中,我们会发现它们的体积会缩小。
热膨胀和收缩具有很重要的实际应用价值。
热胀冷缩实验作文
热胀冷缩是我们在日常生活中经常会遇到的现象,它是物体在受热或受冷时发生的体积变化。
这一现象在工程学、建筑学、物理学等领域都有着重要的应用。
为了更好地理解热胀冷缩现象,我们进行了一次简单的实验。
首先,我们准备了一个玻璃瓶和一根金属棒。
我们将金属棒放入玻璃瓶中,然后用火炉将玻璃瓶加热。
经过一段时间的加热,我们可以观察到玻璃瓶的口被金属棒挤出。
这是因为金属棒在受热后发生了热胀,体积增大,从而挤出了玻璃瓶的口。
这个现象生动地展示了热胀的过程。
接着,我们将加热后的玻璃瓶放入冷水中进行冷却。
在冷却的过程中,我们可以看到玻璃瓶的口逐渐缩小,最终将金属棒挤出。
这是因为金属棒在受冷后发生了冷缩,体积减小,从而被挤出了玻璃瓶的口。
这一过程清晰地展示了冷缩的现象。
通过这个简单的实验,我们可以清晰地看到热胀冷缩现象的发生过程。
在日常生活中,我们也经常会遇到类似的现象,比如铁路线路的伸缩节、建筑物的伸缩缝等。
了解热胀冷缩现象不仅可以帮
助我们更好地理解自然界的规律,还可以指导我们在工程建设中的实际应用。
总的来说,热胀冷缩是一种普遍存在的物理现象,它在我们的日常生活和工程实践中都有着重要的应用。
通过这次实验,我们更加深入地理解了热胀冷缩现象,相信在今后的学习和工作中,我们会更加注重这一现象的应用和研究,为实际生活和工程建设提供更好的指导和帮助。
热胀冷缩的实验报告热胀冷缩的实验报告热胀冷缩是物体在受热或受冷时发生的体积变化现象,它是由于物体内部分子的热运动引起的。
为了更好地理解和观察热胀冷缩现象,我们进行了一系列的实验。
实验一:金属棒的热胀我们首先选择了一根金属棒进行实验。
将金属棒固定在一个支架上,然后用火炬对金属棒进行加热。
在加热过程中,我们使用了一个游标卡尺来测量金属棒的长度变化。
我们发现,随着金属棒受热,它的长度逐渐增加。
这是因为金属棒内部的分子受热后开始加速运动,分子之间的间距变大,从而导致了金属棒的膨胀。
实验二:水的热胀接下来,我们进行了水的热胀实验。
我们将一定量的水倒入一个容器中,并在容器上方放置了一个测温器。
然后,我们用火炬对水进行加热,并记录下水的温度和容器的体积变化。
实验结果显示,随着水的温度升高,水的体积逐渐增加。
这是因为水分子受热后开始加速运动,分子之间的间距变大,从而导致了水的膨胀。
实验三:玻璃的热胀最后,我们进行了玻璃的热胀实验。
我们将一块玻璃板固定在一个支架上,并在玻璃板上放置了一个游标卡尺。
然后,我们用火炬对玻璃板进行加热,并记录下玻璃板的长度变化。
实验结果显示,随着玻璃板受热,它的长度逐渐增加。
这是因为玻璃内部的分子受热后开始加速运动,分子之间的间距变大,从而导致了玻璃的膨胀。
通过以上实验,我们可以得出结论:物体在受热时会发生热胀现象,即体积变大;而在受冷时会发生冷缩现象,即体积变小。
这是由于物体内部分子的热运动引起的。
不同物质的热胀冷缩性质不同,这取决于物质的结构和组成。
热胀冷缩现象在生活中有着广泛的应用。
例如,在建筑工程中,工程师需要考虑材料的热胀冷缩性质,以避免由于温度变化引起的结构变形和破坏。
此外,热胀冷缩还被应用于温度测量、气象预测等领域。
总结起来,热胀冷缩是物体在受热或受冷时发生的体积变化现象,它是由于物体内部分子的热运动引起的。
通过实验我们可以观察到不同物质在受热时的膨胀现象。
热胀冷缩现象在生活中有着重要的应用,对于我们理解物质性质和设计工程结构都具有重要意义。
热胀冷缩实验作文热胀冷缩实验是物理学实验中非常经典的一个实验,通过这个实验我们可以更加直观地了解物体在不同温度下的体积变化情况。
这个实验也是我们在日常生活中经常会遇到的现象,比如冬天的时候水管会爆裂,夏天的时候铁路会出现热翘曲等等。
下面我将为大家介绍一下热胀冷缩实验的原理和操作过程。
首先,我们需要准备一根金属棒和一根塑料棒,它们的长度都应该是相同的。
然后我们将它们固定在一个支架上,确保它们的位置是稳固的。
接下来,我们需要用火炉或者其他加热设备将金属棒加热,然后用温度计来测量金属棒的温度。
在金属棒加热的过程中,我们可以观察到金属棒的长度会发生变化,它会变得更长。
这就是热胀的现象。
接着,我们将金属棒取下来,放置在室温下,用尺子来测量金属棒的长度,我们会发现金属棒的长度又变回了原来的样子。
这就是冷缩的现象。
同样的操作,我们也可以用来观察塑料棒的热胀冷缩现象。
通过这个实验,我们可以得出一个结论,在高温下,物体的分子会变得更加活跃,它们会不断地振动,从而导致物体的体积变大;而在低温下,物体的分子会变得更加迟缓,它们的振动也会减弱,从而导致物体的体积变小。
这就是热胀冷缩的原理。
热胀冷缩实验不仅可以帮助我们更好地理解物体在不同温度下的性质,还可以帮助我们解决一些实际的问题。
比如,我们可以利用这个原理来设计一些防止水管爆裂的装置,或者设计一些防止铁路热翘曲的方法。
因此,热胀冷缩实验在我们的日常生活中具有非常重要的意义。
通过这次实验,我不仅学到了热胀冷缩的原理,还学会了如何进行科学实验,这对我的学习和成长都有很大的帮助。
希望大家也能够对这个实验进行尝试,相信你们也会有很多收获。
对均匀物质上孔的热胀冷缩问题的探究
辛浩
xinhao20082009@
工信1204班学号:3120000271
摘要
本文对均匀物质上的孔在温度升高和温度降低两种情况时发生的变化,从理论和实践上两方面做了分析,并从微观上找到根据,得出在物质均匀的前提下,孔是随着温度的上升而实际上是变大的。
关键词均匀介质孔热胀冷缩分子
正文
前言
大家应当还记得在《武林外传》中,白展堂是利用热胀冷缩帮李大嘴打开枷锁的那个场景吗?在电视剧中,白展堂用热水浇枷锁本想使孔变大,最后反而使孔缩小而致使李大嘴差点憋死。
那么事实真的如此吗?随着温度的上升,孔真的会变小,还是变大,或者是不确定?
一.不同的观点分析
在这个问题上,可谓是“公说公有理,婆说婆有理”,网上对这个问题都提出了自己的看法,我也实际询问了多个身边的同学,得到的回答也是五花八门。
这里我简要整理不同的分析思路:
观点一:认为会收缩。
首先因为受热膨胀,孔的周围物质会受热膨胀,自己的体积会增加,这样就会导致里面的孔会减小。
观点二:认为会变大。
孔其实是从原有物质掏出一块后产生的,所以可以把问题理解成一个没有空的板,受热之后膨胀之后再从中掏出一块出来。
因为板受热膨胀了,而且因为是均匀介质所以,抽象表示里面孔位置的物质也是膨胀的,所以孔应该是增大了。
二.自己的分析判断
乍一看,两者都很有道理。
经过自己的分析,我认为是这个问题可以抽象成一个圆环图形,如下图。
圆环如果从他的中心进行膨胀的话,那么横轴纵轴都会变大,所以,无论是内径还是外径都应当是变大的,所以孔是变大的。
如果从分子的角度来讲,因为热涨冷缩时,分子的间距会增大,如果把圆环内径上的分子全考虑进去,他们间距扩增之后,也会导致内径的增大,所以不难看出孔应该增大。
我还尝试了正在学的微积分中的极限思想,将圆环的内外径无限趋于相同,这样圆环就近似为一个圆边,当增大时,也应当是扩增的。
综上考虑,我假设里面的孔是增大的!
三.从实践的角度出发
为了验证我的假设,我设计了如下实验。
用于测试物品:钥匙孔,热水,水笔芯。
由于不好找到大的圆孔实物,我想起用钥匙上的圆孔,因为没有很精确的测量工具,我就用水笔芯是否能平滑的穿过去来表示孔是否增大了。
首先,要选择选择钥匙孔的大小正好不能让水笔芯穿过去。
然后我从楼下打好开水,将钥匙放入开水中5min。
之后再尝试用水笔芯穿,这次水笔芯穿了过去。
从上述实验结果,我们能看出,温度上升之后,实际上孔是增大的。
四.理论分析:热胀冷缩的原理
从原子结构物质来看,物质的热胀冷缩应该是由物质原子的内部加速运动形成的。
当原子受热后,核内质子和中子以及核外电子呈现为粒子运动的加速状态。
因为温度是大量分子的运动得到的统计量,反应了他们的平均动能,分子平均动能增大,平均距离也随之增大,一部分动能(注意,只是一部分!)变成了势能。
平均距离的增大使物体膨胀,动能换势能使温度下降。
当物质的温度降低后,原子内部的运动速度开始逐渐的下降,原子核的自转速度降低,其对核外电子的离心力作用也将逐渐的减小继而使原子核与核外电子层之间的距离变小电场加大,此时原子又会吸引外部空间的游离电子来补齐电子外层轨道的缺位电子而达到原子非等离子体的原始平衡状态。
同时,物质又从液态逐渐的过渡到固态,这就是物质的热胀冷缩原理。
从微观上,那么这个问题就简化这个模型为单层刚性小球排成一圈,彼此接触,当每个小球涨大时,圈的直径当然会变大,而不是往中间挤,因为小球是刚性的(代表着材料单个原子或分子的内部作用力稳固性远大于晶格之间的化学键力)。
除非你的材料热膨胀率为负数,否则孔径缩小不可能发生。
当你的温度高到产生相变时(晶格结构崩解),就表示为小球不再严格排成一圈,而是乱动了,这时候形状也就失去了意义,宏观上讲,就是材料融化了,那也就无所谓孔径了。
所以如果是均与介质的话,那么受热时分子间的距离增大而膨涨(圆环的周长增大),使其内径增大,所以孔应当是增大的。
五.实际问题应用
其实在实际工程问题上,就对这个问题加以了应用,在“工程图学”这门课上,我们在学习公差代号时,老师讲的一种过盈装配就是利用加热,让孔变大,是的轴能顺利进入,冷却后就牢固的夹在一起了。
例如火车的轮子:火车轮子的内芯是金属的,外轮箍也是金属的,需要密合安装。
通常的安装工艺就是轮箍孔径比内芯外径稍小一点点,加热轮箍之后才能装上,冷却后轮箍孔径收缩,自然密合。
当然在实际生活工程运用中,利用孔的热胀冷缩,需要注意一系列的问题如温度加热方式等。
参考文献
《图学基础教程》高等教育出版社作者:谭建荣,张树友,陈国栋,施岳定编。
《工程机械》1987年第04期作者:解云增。