열팽창이란?

온도 변화의 결과로 물질의 부피가 변합니다. 이 개념을 열팽창이라고합니다. 물질이 가열됨에 따라 물질 내부의 입자가 움직이며 온도가 상승함에 따라 더욱 활성화됩니다. 이 활동은 입자들이 서로의 추가 공간을 필요로하여 재료의 크기를 확대시킵니다. 이 개념을 설명하는 방정식을 열팽창 계수라고하며 팽창도를 재료의 온도 변화로 나눈 사실로 정의 할 수 있습니다.

건축 및 엔지니어링에 특정 고체 재료를 사용하면 이러한 열팽창의 직접적인 결과입니다. 큰 왜곡없이 물체의 모양을 유지해야하는 필요성 때문에 금속과 플라스틱을 사용하는 것이 일반적입니다. 예를 들어, 손상을 방지하기 위해 온도가 상승함에 따라 해머의 모양을 유지해야합니다. 이 원리는 일반적으로 사용되는 재료의 유형에 따라 사실이지만, 결정과 같은 특정 구조는 모양에 따라 다른 열팽창 계수를 가질 수 있습니다.

음의 열팽창 개념과 마찬가지로 극한의 냉기 등의 조건은 재료가 일반적인 열팽창과 정반대의 이유로 수축합니다. 종종 이러한 고형물과 함께 다른 계수를 가진 다른 재료가 필요합니다. 일례는 금속 프레임의 팽창 및 수축을 방지하기 위해 고무 피팅이 필요한 윈도우 일 수있다.

재료가 단단할수록 열팽창이 낮아집니다. 액체는 고체보다 더 쉽게 팽창합니다. 이것은 입자들 사이의 에너지 결합이 증가함에 따라 이들 물질에서 열팽창이 감소하기 때문이다. 또한, 특정 물질은 물 또는 용매의 흡수 또는 탈착으로 인해 크기가 변합니다.

이방성 팽창으로 알려진 팽창 유형은 특정 유형의 재료 내에서 발생할 수 있습니다. 이것은 고체가 각 방향으로 정확히 똑같이 팽창하지 않음을 의미합니다. 흑연과 같은 다수의 층을 갖는 임의의 물질은 일반적으로 층에 대해 수직이 아닌 층과 수직으로 더 쉽게 팽창한다. 이는 온도 변화에 노출 될 때 한 방향으로 만 확장해야하는 피팅을 만들 때 설계자에게 유리할 수 있습니다.