Δώστε μερικά παραδείγματα για την επέκταση των στερεών;
Γραμμική επέκταση:
* Σιδηροδρομικές διαδρομές: Οι ράγες επεκτείνονται σε ζεστό καιρό. Τα κενά είναι ενσωματωμένα σε κομμάτια για να φιλοξενήσουν αυτή την επέκταση, αποτρέποντας τον λυγισμό.
* Bridges: Τα καταστρώματα γέφυρας επεκτείνονται και συμβάλλουν με αλλαγές θερμοκρασίας. Οι αρθρώσεις επέκτασης ενσωματώνονται για να επιτρέψουν αυτό το κίνημα.
* καλώδια τηλεφώνου: Τα καλώδια που κρέμονται μεταξύ των πόλων σκαρφαλώνουν περισσότερο σε ζεστό καιρό λόγω θερμικής επέκτασης.
* μεταλλική στέγη: Τα πάνελ οροφής επεκτείνονται και συμβάλλουν. Τα κενά επέκτασης περιλαμβάνονται για την πρόληψη του λυγισμού ή της ζημιάς.
* Διμεταλικές λωρίδες: Αυτές οι λωρίδες, κατασκευασμένες από δύο διαφορετικά μέταλλα με διαφορετικούς συντελεστές επέκτασης, χρησιμοποιούνται σε θερμοστάτες και άλλες συσκευές ευαίσθητες στη θερμοκρασία.
Επέκταση περιοχής:
* μεταλλικές πλάκες: Οι μεταλλικές πλάκες που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή, τα μηχανήματα και άλλες εφαρμογές βιώνουν αλλαγές στην περιοχή με αλλαγές θερμοκρασίας.
* Γυάλινα παράθυρα: Τα παράθυρα επεκτείνονται ελαφρώς σε ζεστό καιρό, μερικές φορές προκαλούν να σπάσουν εάν το γυαλί δεν μετριάζεται ή εάν το πλαίσιο του παραθύρου δεν έχει σχεδιαστεί για να φιλοξενήσει την επέκταση.
επέκταση όγκου:
* υγρά σε ένα δοχείο: Όταν θερμαίνεται ένα δοχείο υγρού, το υγρό επεκτείνεται και εάν το δοχείο είναι σφραγισμένο, η πίεση στο εσωτερικό θα αυξηθεί. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο λειτουργούν οι κουζίνες πίεσης.
* Στερεά αντικείμενα σε ένα δοχείο: Εάν ένα στερεό αντικείμενο τοποθετηθεί σε ένα σφραγισμένο δοχείο και το δοχείο θερμαίνεται, το αντικείμενο θα επεκταθεί, ενδεχομένως ασκεί πίεση στο δοχείο.
Άλλα παραδείγματα:
* Μπαλόνια ζεστού αέρα: Ο αέρας μέσα στο μπαλόνι επεκτείνεται όταν θερμαίνεται, καθιστώντας το λιγότερο πυκνό από τον περιβάλλοντα αέρα και προκαλώντας την αύξηση του μπαλονιού.
* Εκρηκτικά βράχια: Οι ταχείες αλλαγές στη θερμοκρασία, όπως αυτές που προκαλούνται από πυρκαγιά ή απεργία αστραπής, μπορούν να προκαλέσουν ξαφνικά να επεκταθούν βράχια, οδηγώντας στον κατακερματισμό τους.
* Θερμική καταπόνηση: Όταν ένα στερεό αντικείμενο θερμαίνεται ή ψύχεται ανομοιογενή, τα διάφορα μέρη του αντικειμένου θα επεκταθούν ή θα συμβάλλουν σε διαφορετικά ποσοστά, οδηγώντας σε εσωτερικό στρες. Αυτό μπορεί να προκαλέσει ρωγμές ή άλλες ζημιές.
Σημαντική σημείωση:
Η επέκταση των στερεών είναι ένα πολύ πραγματικό φαινόμενο που πρέπει να εξεταστεί σε πολλές εφαρμογές μηχανικής. Η κατανόηση των αρχών της θερμικής επέκτασης είναι απαραίτητη για το σχεδιασμό δομών, μηχανών και άλλων συστημάτων που θα λειτουργούν με ασφάλεια και αξιόπιστη σε μια σειρά θερμοκρασιών.
