9 Příklad tepelné expanze: Podrobné vysvětlení

V tomto článku se bude diskutovat „Příklad tepelné roztažnosti“ s podrobným vysvětlením. Příkladem tepelné roztažnosti je použití látky, když se rozpíná v důsledku vysoké teploty nebo nízké teploty.

9+ Příklad tepelné expanze je uveden níže,

• teploměry
• Odstranění těsných víček
• Bimetalový pásek
• Nýtování
• termostaty
• Na silnicích se objevují praskliny
• Dilatační spáry
• Okna s kovovým rámem potřebují gumu
• Pneumatika vozidla se zahřívá

Teploměry: -

Teploměr je příklad termiky rozšíření. Teploměr nám pomáhá měřit množství teploty nebo teplotní gradient systému. Teploměr používaný k mnoha účelům, jako je vědecký výzkum, výrobní oblast nebo praxe medicíny, v automobilovém průmyslu a mnoho dalších. Teploměr je trubice, která je vyrobena ze skleněného materiálu, když teploměr vložíte do horké látky, uvnitř kapalina se zahřeje a zvětší svůj objem. V těle teploměru je rovnoměrně rozdělena měřící stupnice. Když vnitřní kapalina snadno stoupá, můžeme pochopit teplotu látky.

Odstranění těsných víček: -

Někdy se může stát, že víko sklenice příliš těsné na tento problém může otevřít víko. Všichni víme, že když se v látce vyvolá expanze, v průběhu doby se látka zvětší svou objemovou plochu a délku. Takže pokud se zahřejete na potíže s otevřením víka, rozšíří se jeho plocha a otevírá se snadno.

Bimetalový pásek: -

Bimetalový pás je zařízení, které převádí teplotu na mechanický posun. Bimetalový pás obsahuje dva různé druh kovu a práce na principu tepelné roztažnosti. V bimetalovém pásku dochází k expanzi dvou kovů při různém teplotním rozdílu.

druhy:

Bimetalové pásy rozdělené do dvou sekcí,

• Typ spirálového proužku
• Šroubovitý typ

Typ spirálového pásu:

Bimetalové proužky typu spirála obsahuje spirálovitou strukturu jako v ní je přidán ukazatel, takže ukazatel může měřit teplotu. Při zahřívání struktury tvarované pružiny vykazují kovy svou vlastnost tepelné roztažnosti a při poklesu teploty se struktura tvarované pružiny deformuje. V tomto období je na stupnici zaznamenávána velikost teploty. Běžně pomocí bimetalických pásků spirálového typu můžeme zaznamenávat teplotu okolí.

Šroubovitý typ:

Bimetalické pásy spirálového typu obsahují spirálovitou strukturu jako v ní je přidán ukazatel, takže ukazatel může měřit teplotu. Když se struktura spirálovitého tvaru zahřeje, kovy projeví svou vlastnost tepelné roztažnosti a smrštění při ochlazování. V tomto období je na stupnici zaznamenávána velikost teploty. Normálně pomocí bimetalických pásků spirálového typu můžeme zaznamenávat teplotu průmyslových aplikací.

Výhody bimetalových pásků:

• Méně nákladů
• Robustní
• Jednoduché použití
• Externí napájení není potřeba
• Uveďte přesnost v rozmezí ± 2 až 5

Nevýhody bimetalových pásků:

• Nízká teplota nefunguje správně.
• Měří až 4000 stupňů Celsia

Použití:

• Bimetalový pásek použití v požárním hlásiči popř požární hlásič
• Použití bimetalového pásku v mechanické hodiny pro minimalizaci chyb při změnách teploty.
• Ohřívače
• Železná krabice
• Tepelný motor
• Termistor
• Fanoušků

Nýtování:-

Nýtování je práce na bázi tepelné roztažnosti. Nýtování je pevné mechanické upevnění. Nýty vyrobené z hliníku nebo oceli a používané ke spojování kovových dílů. Říční spoje obsahují pistoli, nýtovací kolík a operace s nýtem je známá jako nýtování.

druhy:

Typy nýtových spojů jsou,

1. Nýt s knoflíkovou hlavou
2. Přidejte se k našemu Newsletteru nýt
3. Nýt na opasek
4. Dutý nýt
5. Nýt na stavbu kotle Výbušný nýt

Termostaty: -

Termostat je práce na bázi tepelné roztažnosti. Termostat je stroj, pomocí kterého můžeme detekovat množství změn teploty. Termostat se používá ve ventilech, spínačích, relé a mnoha dalších.

Termostat je zařízení, které funguje na dva účely, jeden je pro měření a druhý pro funkci ovládání.

Na silnicích se objevují praskliny: -

Trhliny objevující se na silnicích jsou dalším příkladem tepelné roztažnosti. Trhliny na vozovce se staly hlavně v horkém odpoledni, kdy teplota příliš stoupá. V okolí stoupá teplota nad 90 stupňů a objevuje se zábal a spona.

Dilatační spáry: -

Dilatační spára je an příklad typu měchu přístroj. Dilatační spáry se používají především pro tlumení tepelné roztažnosti. Tímto způsobem jsou dilatační spáry vyrobeny tak, aby mohly sevřít a držet díly pohromadě při bezpečném působení teplotně vyvolané dilatace, vibrací a také konstrukce stavebního materiálu.

Dilatační spáry se používají v železničních tratích, chodnících, budovách, lodích, potrubních systémech, mostech.

Okna s kovovým rámem potřebují gumu:-

Nyní v budovách nebo jiných konstrukcích okna jsou vyrobena z kovu. V těchto oknech dochází k tepelné roztažnosti právě z tohoto důvodu se používá pryž mimo rám okna. Pryž není vhodná pro vedení tepla, z tohoto důvodu lze zabránit tepelné roztažnosti a rám zůstane ve své správné poloze bez poškození.

Pneumatika vozidla se zahřívá:-

Když vozidlo jede na dlouhou vzdálenost, pneumatika vozidla se zahřívá a dochází k tepelné roztažnosti. Teplo hraje zásadní roli při zahřívání pneumatik vozidla. Když se teplo zvyšuje, zvyšuje se také vnitřní tlak, z tohoto důvodu se také zvyšuje teplota.

Časté dotazy: -

Otázka: – Vysvětlete koeficient tepelné roztažnosti hmoty.

Řešení: - Koeficient tepelné roztažnosti je ve skutečnosti fyzikální stav látky, která mění svou plochu, tvar, hustotu a objem při změně teploty. Tepelná roztažnost nezahrnuje fázové přechody. Jednotka SI tepelné roztažnosti je na Kelvin.

Rovnice pro koeficient tepelné roztažnosti je,

Kde,

∝ = Koeficient tepelné roztažnosti pro plynné látky

V = objem pro plynné látky

T = Teplota pro plynné látky

P = Tlak pro plynné látky

Pro zvláště 1 mol ideální plynné látky PV = RT,

Kde,

∝ = R/PV = 1/T

Typy koeficientu tepelné roztažnosti:

Koeficient tepelné roztažnosti lze rozdělit do tří částí,

• Koeficient lineární expanze
• Koeficient plošné roztažnosti
• Koeficient objemové roztažnosti

Koeficient lineární roztažnosti:-

Lineární koeficient roztažnosti lze vysvětlit jako změna délky vlivem teploty.

Lineární expanzní koeficient lze zapsat jako,

Kde,

ΔL= Změna délky

L₀= Původní délka

∝ = Koeficient délkové roztažnosti

L = Rozšířená délka

Δ T = Rozdíl teplot

Koeficient plošné roztažnosti:-

Koeficient plošné roztažnosti lze vysvětlit jako změnu plochy vlivem teploty.

Koeficient plošné expanze lze zapsat jako,

Kde,

ΔA= Změna oblasti

A₀= Původní plocha

∝= Koeficient plošné roztažnosti

A = Rozšířená oblast

Δ T= Rozdíl teplot

Koeficient objemové roztažnosti:-

Koeficient objemové roztažnosti lze vysvětlit jako změnu objemu vlivem teploty.

Koeficient objemové expanze lze zapsat jako,

Kde,

Δ V = Změna objemu

V0 = Původní objem

∝ = Koeficient objemové roztažnosti

V = Rozšířený objem

ΔT= Rozdíl teplot

Otázka: –

Rup denně používá prut nebo svůj zahradnický účel, jednoho dne zapomene přinést prut ve svém vlastním domě. Délka tyče je 10 metrů při teplotě 39 stupňů Celsia. Po zapomenutí tyče byla délka tyče 15 metrů a teplota je 35 stupňů Celsia.

Nyní určete koeficient tepelné roztažnosti pro tyč.

Řešení: - Uvedené údaje jsou,

Změna délky ΔL = (15 – 10) metrů = 5 metrů

Původní délka L₀ = 10 metrů

 Koeficient délkové roztažnosti ∝= ?

Rozložená délka L = 15 metrů

Teplotní rozdíl Δ T = (39 – 35) stupňů Celsia = 4 stupně Celsia

Absolutní teplota = T = (273 + 4) K = 278 K

Rup denně používá prut nebo svůj zahradnický účel, jednoho dne zapomene přinést prut ve svém vlastním domě. Délka tyče je 10 metrů při teplotě 39 stupňů Celsia. Po zapomenutí tyče byla délka tyče 15 metrů a teplota je 35 stupňů Celsia.

Koeficient tepelné roztažnosti pro tyč je 17 x 10 ^-4 K ^-1