열 탄성이란 무엇입니까?

열 탄성은 물체의 온도가 변동함에 따라 고체 물체의 크기와 모양의 변화입니다. 보다 탄력적 인 재료는 비탄성적인 재료보다 더 많이 팽창하고 수축합니다. 과학자들은 열 탄성에 대한 이해를 바탕으로 온도 변화없이 견딜 수있는 재료와 물체를 설계합니다.

과학자들은 100 년 넘게 열 탄성을 설명하는 방정식을 이해했지만 열 탄성 정도를 결정하기 위해 최근에 스트레스 테스트 재료를 시작했습니다. 엔지니어는 재료를 상승 및 하강 온도에 적용함으로써 이러한 재료가 다른 온도에서 얼마나 팽창 또는 축소되는지 예측할 수 있습니다. 이 지식은 밀접하게 맞아야하는 조각으로 기계 또는 중량 베어링 구조를 구축 할 때 중요합니다. 열 탄성 원리를 이해하면 엔지니어는 다양한 온도에서 구조적 무결성을 유지하는 것을 설계 할 수 있습니다.

열 탄성 원리는 엔지니어가 여러 가지 다른 물체를 설계하는 방식에 영향을 미쳤습니다. 예를 들어 콘크리트가 가열 될 때 팽창한다는 사실을 아는 것은 보도가 슬래브 사이에 작은 공간으로 설계되어 있기 때문입니다. 이 공간이 없으면 콘크리트는 팽창 할 공간이 없어서 재료에 많은 스트레스를 유발하고 균열, 파손 또는 구멍이 생길 수 있습니다. 마찬가지로, 브리지는 구성 요소가 가열 될 때 확장 될 수 있도록 확장 조인트로 설계되었습니다.

탄성이있는 모든 재료는 가열하면 팽창하고 냉각하면 수축됩니다. 열 탄성 공식에 의해 기술 된 팽창은 물질에서 원자의 이동의 증가에 의해 야기된다. 이들 원자는 고체 열로서 서로 연결된 상태로 유지되지만 분자 결합의 크기가 커져 원자가 서로 멀어지면서 물질이 자라게합니다. 반대로, 재료가 냉각되면 원자가 덜 움직이고 결합이 서로 더 가깝게 당겨집니다.

열 탄성 원리는 온도 상승으로 인한 팽창으로 인해 물체가 모든 방향으로 팽창하게됩니다. 콘크리트 슬라브는 서로를 향해지면에서 멀어지고 가열되면지면으로 내려갑니다. 컵 또는 기타 용기는 용기의 크기와 함께 함유 될 수있는 총 부피가 증가하는 방식으로 모든 방향으로 확장됩니다. 온도 변화에 따라 물체의 모양이 어떻게 변하는 지 설명하기 위해 열 탄성 연구에서 특정 공식이 사용됩니다.