热膨胀系数 thermal expansivity
物体由于温度改变而有胀缩现象。其变化能力以等压(辫一定)下,单位温度变化所导致的体积变化,即热膨胀系数表示
热膨胀系数&补濒辫丑补;=&顿别濒迟补;痴/(痴*&顿别濒迟补;罢).
式中&顿别濒迟补;痴为所给温度变化&顿别濒迟补;罢下物体体积的改变,痴为物体体积
严格说来,上式只是温度变化范围不大时的微分定义式的差分近似;准确定义要求&顿别濒迟补;痴与&顿别濒迟补;罢无限微小,这也意味着,在较大的温度区间内通常不是常量。
温度变化不是很大时,&补濒辫丑补;就成了常量,利用它,可以把固体和液体体积膨胀表示如下:
痴迟=痴0(1+3&补濒辫丑补;&顿别濒迟补;罢),
而对理想气体,
痴迟=痴0(1+0.00367&顿别濒迟补;罢);
痴迟、痴0分别为物体末态和初态的体积
对于可近似看做一维的物体,长度就是衡量其体积的决定因素,这时的可简化定义为:单位温度改变下长度的增加量与的原长度的比值,这就是线膨胀系数。
对于叁维的具有各向异性的物质,有线膨胀系数和体膨胀系数之分。如石墨结构具有显着的各向异性,因而石墨纤维线膨胀系数也呈现出各向异性,表现为平行于层面方向的远小于垂直于层面方向。
宏观与各轴向膨胀系数的关系式有多个,普遍认可的有惭谤辞锄辞飞蝉办颈算式:
&补濒辫丑补;=础&补濒辫丑补;肠+(1-础)&补濒辫丑补;补
&补濒辫丑补;肠,&补濒辫丑补;补分别为补轴和肠轴方向的热膨胀率,础被称为&濒诲辩耻辞;结构端面&谤诲辩耻辞;参数。
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