Comment calculer la dilatation thermique

Dans l'ingénierie et la science des matériaux, "dilatation thermique" se réfère au phénomène dans lequel certains solides se dilatent comme des augmentations de la température interne. Bien que chaque matériau a un facteur d'expansion spécifiques, différentes formules sont utilisées pour calculer l'expansion totale de unidimensionnel (c.-à-longueur), deux dimensions (c.-à-région) ou en trois dimensions (ie, le volume) perspectives.


Sommaire

Calcul de la variation de la longueur

  1. Déterminer le coefficient de dilatation thermique du matériau. Pour une liste complète de matériaux et de leurs coefficients, voir le lien dans la section Ressources.

  2. Multiplier le coefficient de dilatation thermique par l'augmentation de température net de la matière. Par exemple, si la température de la matière lors de la construction est de 20 degrés Celsius, et la température maximale pendant le fonctionnement est de 33 degrés Celsius, l'augmentation nette, il est 13 degrés.

  3. Multiplier le résultat de l'étape 2 par la longueur du matériau au cours de la construction (par exemple, tandis que le matériau est à sa température de base). Le résultat sera le montant maximal par lequel la longueur de la matière augmente lorsqu'il est chauffé à cette température particulière.

Calcul de la Variation de la superficie

  1. Déterminer le coefficient de dilatation thermique du matériau. Pour une liste complète de matériaux et de leurs coefficients, voir la section des ressources.

  2. Multiplier le coefficient de dilatation thermique par l'augmentation de température net de la matière. Par exemple, si la température de la matière lors de la construction est de 20 degrés Celsius et la température maximale pendant le fonctionnement est de 52 degrés Celsius, l'augmentation nette serait de 32 degrés.

  3. Multipliez ce résultat par 2.

  4. Multiplier le produit de la section 2, l'étape 3 par la superficie de base de la température du matériau. Cette nouvelle valeur représente le montant par lequel la zone de la matière augmentera en raison de la dilatation thermique.

Calcul de la variation de volume

  1. Déterminer le coefficient de dilatation thermique du matériau. Pour une liste complète de matériaux et de leurs coefficients, voir la section des ressources.

  2. Multiplier le coefficient de dilatation thermique par l'augmentation de température net de la matière. Par exemple, si la température de la matière lors de la construction est de 20 degrés Celsius et la température maximale pendant le fonctionnement est de 27 degrés Celsius, l'augmentation nette serait sept degrés.

  3. Multipliez ce résultat par 3.

  4. Multipliez le résultat de la section 3, étape 3 par le volume de la matière à sa température de base. Cette valeur représente le montant par lequel le volume du matériau augmentera en raison de la dilatation thermique.




Conseils & Avertissements








  • Si vous prévoyez d'utiliser Fahrenheit ou américains unités pour mesurer les changements de température, assurez-vous que la valeur du coefficient que vous choisissez est exprimée en degrés Fahrenheit. Si vous utilisez des mesures métriques, assurez-vous que la valeur du coefficient est exprimé en degrés Celsius.
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