气体热膨胀系数表
热膨胀系数

热膨胀量=温度差X热胀系数X长度=5.802X长度(mm)长度单位: m参考资料:GB/T20801.2-2006 表B.1(东北大学,辽宁沈阳 110006)2.2 材料的其它性能①机械强度如上所述,系统的器壁必须承受得住大气的压力。
因此它必须满足最低机械强度和刚度的要求,应考虑相应尺寸的结构所能承受的总压力(当然,容器结构形状也有较大的影响。
例如,圆柱形和球面形结构的强度就大于平面形结构的强度)。
②热学性能许多真空系统要承受温度的变化,如加热和冷却或二者兼备。
因而必须对所用材料的热学性能十分熟悉。
不仅要考虑到熔点,还要考虑到强度随温度的变化。
例如,铜的机械性能远在低于熔点温度之前就开始下降,因而不宜用铜制做真空容器的承压器壁。
另外,真空系统的材料除了受到温度缓慢变化的影响外,还会受到温度突变的影响。
因此,还要考虑材料的抗热冲击的特性。
③电磁性能许多真空系统中的部件必须具备能完成某项功能或工序所要求的电性能,同时这些性能又不能与真空系统的要求相矛盾。
例如,元件在真空室中工作,是靠辐射放热冷却的,因此元件的工作温度将会很高,使得元件的电性能可能受到影响,因此在选材及结构设计上要考虑工作部件的耐高温及冷却问题。
在许多真空系统中,往往要应用带电粒子束。
但这些带电粒子束往往容易受到某些不必要磁场的干扰。
因此在有电子束或离子束的系统中,必须认真考虑系统材料的磁性能,在某些情况下,即使很小的磁场也可能造成很严重的问题。
因此必须考虑用非磁性材料。
④其它性能光学性能(例观察窗)、硬度、抗腐蚀性、热导率和热膨胀等性能也常常起着十分重要的作用。
2.3 真空材料的选材原则2.3.1 对真空容器壳体及内部零件材料的要求①有足够的机械强度和刚度来保证壳体的承压能力。
②气密性好。
要保持一个完好的真空环境,器壁材料不应存在多孔结构、裂纹或形成渗漏的其它缺陷。
有较低的渗透速率和出气速率。
③在工作温度和烘烤温度下的饱和蒸气压要足够低(对超高真空系统来说尤其重要)。
初中物理热学固体液体和气体的热膨胀

初中物理热学固体液体和气体的热膨胀初中物理热学固体、液体和气体的热膨胀热学是物理学中的一个重要分支,其中研究了固体、液体和气体的热力学性质。
本文将重点介绍固体、液体和气体的热膨胀现象。
一、固体的热膨胀固体的热膨胀是指固体在受热后长度、面积或体积发生变化的现象。
根据热膨胀现象的不同方向,可将固体的热膨胀分为线膨胀、面膨胀和体积膨胀。
1. 线膨胀:固体在加热时,沿着一个或多个方向发生长度变化。
一般来说,固体的长度随温度的升高而增加,随温度的下降而减小。
这是由于固体内原子、分子的热运动引起的。
2. 面膨胀:某些固体,在加热时,仅在一个或多个平面方向上发生面积的变化。
例如,一块金属膨胀面积会随着温度的升高而增加。
3. 体积膨胀:固体在受热时,整体体积发生变化。
当固体受热时,内部原子、分子的热运动会导致固体体积的增大。
固体的膨胀系数是用来描述固体在温度变化下膨胀程度的物理量。
常用的膨胀系数有线膨胀系数、面膨胀系数和体积膨胀系数。
它们分别表示单位温度变化时,固体的长度、面积和体积相应发生的变化。
二、液体的热膨胀液体的热膨胀是指液体在受热后体积的变化。
与固体相比,液体的分子间距较大,分子间自由度较高。
因此,液体的热膨胀程度一般大于固体。
液体的体积膨胀系数是用来描述液体在温度变化下膨胀程度的物理量。
液体体积膨胀系数的大小与液体的性质有关,不同液体的体积膨胀系数也不同。
在实际应用中,液体的体积膨胀系数常用于设计容器、管道等。
三、气体的热膨胀气体的热膨胀是指气体在受热后体积的变化。
与固体和液体相比,气体的分子间距更大,分子间几乎没有相互作用。
因此,气体的热膨胀程度一般较大。
理想气体的膨胀系数(气体热膨胀系数)是用来描述气体在温度变化下体积的变化程度的物理量。
对于理想气体,其膨胀系数是一个常数,与气体的性质无关。
而对于非理想气体,膨胀系数会随温度的变化而发生变化。
实际应用中,我们经常利用气体的热膨胀性质设计和制造各种测温仪器、热力机械等设备。
热膨胀系数

热膨胀系数【热膨胀】物体因温度改变而发生的膨胀现象叫“热膨胀”。
通常是指外压强不变的情况下,大多数物质在温度升高时,其体积增大,温度降低时体积缩小。
在相同条件下,气体膨胀最大,液体膨胀次之,固体膨胀最小。
也有少数物质在一定的温度范围内,温度升高时,其体积反而减小。
因为物体温度升高时,分子运动的平均动能增大,分子间的距离也增大,物体的体积随之而扩大;温度降低,物体冷却时分子的平均动能变小,使分子间距离缩短,于是物体的体积就要缩小。
又由于固体、液体和气体分子运动的平均动能大小不同,因而从热膨胀的宏观现象来看亦有显著的区别。
【膨胀系数】为表征物体受热时,其长度、面积、体积变化的程度,而引入的物理量。
它是线膨胀系数、面膨胀系数和体膨胀系数的总称。
【固体热膨胀】固体热膨胀现象,从微观的观点来分析,它是由于固体中相邻粒子间的平均距离随温度的升高而增大引起的。
晶体中两相邻粒子间的势能是它们中心距离的函数,根据这种函数关系所描绘的曲线,如图2-6所示,称为势能曲线。
它是一条非对称曲线。
在一定温度下,粒子在平衡位置附近振动、具有的动能为EK,总能量为EK与相互作用能EP之和,它在整个运动过程中是守恒的。
图中,粒子间最接近的距离是r′,最远的距离是r〃。
由于距离减小所引起的斥力增长比由于距离增大所引起的引力下降快的多,因而粒子间接近的距离与粒子间远离的距离关系是r0r′<r〃-r0所以两相邻粒子中心的平均距离为变的情形。
由此可见,当晶体温度升高,粒子热振动加剧,体积膨胀。
【固体的线膨胀】由于固体随温度的变化而变化,当温度变化不太大时,在某一方向长度的改变量称为“固体的线膨胀”。
例如,一细金属棒受热而伸长。
固体的任何线度,例如,长度、宽度、厚度或直径等,凡受温度影响而变化的,都称之为“线膨胀”。
【线膨胀系数】亦称线胀系数。
固体物质的温度每改变1摄氏度时,其长度的变化和它在0℃时长度之比,叫做“线膨胀系数”。
单位为1/开。
热膨胀系数含义

热膨胀系数含义一、热膨胀系数的定义热膨胀系数是材料的物理性质之一,表示材料在受热时其尺寸(长度、面积或体积)随温度变化的速率。
1. 线膨胀系数(α)- 对于固体材料,当温度变化时,其长度会发生变化。
线膨胀系数α定义为温度每升高1℃时,材料单位长度的伸长量。
- 数学表达式为:α=(Δ L)/(L_0Δ T),其中Δ L是长度的变化量(L - L_0,L为温度变化后的长度,L_0为初始长度),Δ T是温度的变化量(T - T_0)。
例如,一根金属棒在温度从T_0 = 20^∘C升高到T=30^∘C时,初始长度L_0 = 1m,长度变为L = 1.001m,则Δ L=1.001 - 1=0.001m,Δ T = 30 - 20 = 10^∘C,线膨胀系数α=(0.001)/(1×10)=1×10^-5/^∘C。
2. 体膨胀系数(β)- 对于固体、液体和气体,当温度变化时,其体积也会发生变化。
体膨胀系数β定义为温度每升高1℃时,材料单位体积的增长量。
- 对于各向同性的固体材料,体膨胀系数β和线膨胀系数α之间存在关系β = 3α。
其数学表达式为β=(Δ V)/(V_0Δ T),其中Δ V是体积的变化量(V - V_0,V为温度变化后的体积,V_0为初始体积)。
例如,一个正方体金属块,初始体积V_0 =1m^3,温度升高Δ T = 10^∘C后,体积变为V = 1.003m^3,则Δ V=1.003 - 1 =0.003m^3,体膨胀系数β=(0.003)/(1×10)=3×10^-4/^∘C。
二、热膨胀系数的意义和影响1. 工程应用方面- 在建筑工程中,热膨胀系数是必须考虑的因素。
例如,在铺设铁轨时,要预留一定的伸缩缝。
因为铁轨在不同季节温度变化较大,若不预留伸缩缝,当温度升高时,铁轨会因膨胀而弯曲变形,影响火车的行驶安全。
铁轨一般是由钢材制成,钢材有一定的热膨胀系数,根据当地的气温变化范围,合理设计伸缩缝的间距,以适应铁轨的热胀冷缩。
3m_dp760_热膨胀系数_解释说明以及概述

3m dp760 热膨胀系数解释说明以及概述1. 引言1.1 概述在研究和应用材料工程领域中,热膨胀系数是一个重要的参数。
热膨胀系数描述了物质随温度变化而引起的长度、面积或体积的变化情况。
对于许多材料来说,温度的升高会导致材料膨胀,而温度降低则会导致材料收缩。
了解和掌握材料的热膨胀特性对于工程设计、建筑结构以及实验室研究都具有重要意义。
1.2 文章结构本文首先将介绍和解释热膨胀系数的基本原理、定义与应用领域。
接着,我们将重点关注3M DP760这一热膨胀系数的测定技术及数据分析,并通过典型案例展示其应用价值。
最后,我们将总结热膨胀系数对选材和工程设计的影响因素,并给出相应的建议与指导。
同时,我们也会展望未来发展方向和研究前景,为读者提供更深入了解和探索热膨胀系数相关领域的启示。
1.3 目的本文的目的在于全面解释和概述热膨胀系数以及深入介绍3M DP760这一具体产品的特点。
通过对热膨胀系数特性的分析和案例剖析,读者将能够了解该参数在实际工程中的应用价值,并为选材和工程设计提供指导。
此外,我们也希望探讨热膨胀系数领域未来可能的发展方向,以促进相关领域的研究与创新。
2. 热膨胀系数解释说明2.1 定义与基本原理热膨胀系数是指物质在温度变化时,体积或长度随温度变化的比例关系。
一般来说,当温度升高时,物质的体积或长度会增加,而当温度降低时则会减小。
热膨胀系数通常用于描述固体、液体和气体在不同温度下的热膨胀行为。
按照定义,热膨胀系数可以表示为:热膨胀系数= (ΔL / L0) / ΔT,其中ΔL是物体由初始状态变至最终状态所产生的长度或体积差,L0是初始长度或体积,ΔT是温度差。
基本原理上,所有物质都具有热膨胀性质。
这是因为在分子和原子水平上,随着温度的升高,粒子振动增强导致间距增大。
这种转移能量导致了物质的扩张。
2.2 应用领域和意义热膨胀系数在工程领域中具有广泛的应用价值。
了解材料的热膨胀特性可以在设计和制造过程中避免潜在的问题。
热膨胀和热膨胀系数的计算

热膨胀和热膨胀系数的计算热膨胀是指物体在受热时体积会增大的现象,是由于物体分子内部的热运动引起的。
而热膨胀系数则是表示物体在温度变化下体积变化程度的物理量,通常用符号α表示。
本文将介绍热膨胀的基本原理和热膨胀系数的计算方法。
一、热膨胀的原理当物体受热时,其分子内部的热运动会增加,分子之间的相互作用力也会增强,导致物体整体体积增大。
这种现象被称为热膨胀。
热膨胀是普遍存在的,几乎所有的物体在受热时都会出现膨胀现象。
二、热膨胀系数的定义热膨胀系数α,用于衡量物体在温度变化下体积增加的程度。
它定义为单位温度变化下单位长度的线膨胀量,通常以℃⁻¹或K⁻¹作为单位,表示为α = ΔL / (L0 × ΔT) ,其中ΔL表示长度变化量,L0表示初始长度,ΔT表示温度变化量。
三、固体的热膨胀系数计算在大多数情况下,固体的热膨胀系数可以通过测量线膨胀量和温度变化量来计算。
具体操作如下:1. 准备一个测量装置:可以使用游标卡尺等工具测量材料的长度变化量。
2. 测量温度变化量:使用温度计或红外线测温仪等工具,测量材料的温度变化量。
3. 测量线膨胀量:将材料加热或降温到一定温度,测量它的线膨胀量。
可以通过测量两个温度点下的长度差来计算线膨胀量。
4. 计算热膨胀系数:根据热膨胀系数的定义,将线膨胀量、初始长度和温度变化量代入公式α = ΔL / (L0 × ΔT) ,即可计算得到热膨胀系数。
需要注意的是,不同材料的热膨胀系数是不同的,同一种材料在不同温度范围内的热膨胀系数也会有所差异。
因此,在实际计算中,应该参考相关资料或实验数据以获取准确的热膨胀系数。
四、液体的热膨胀系数计算与固体相比,液体的热膨胀系数计算相对简单,可以通过公式α =β / V 来进行估算,其中β表示液体的体膨胀系数,V表示液体的体积。
液体的热膨胀系数一般是通过实验测量得到的。
在实验中,可以测量液体在不同温度下的体积,然后根据公式α = β / V 计算得到热膨胀系数。
各种材料的热膨胀系数

各种材料的热膨胀系数
首先,让我们来看一下金属材料的热膨胀系数。
金属是常用的工程材料,其热
膨胀系数一般较大。
例如,铝的线膨胀系数约为23×10^-6/℃,而铁的线膨胀系数
约为11×10^-6/℃。
这意味着在相同温度变化下,铝材料的长度变化会比铁材料更
显著。
因此,在工程设计中,需要考虑到材料的热膨胀系数,避免因温度变化而引起的尺寸变化对设备和结构的影响。
除了金属材料,非金属材料的热膨胀系数也具有一定的特点。
例如,玻璃的体
积膨胀系数约为9×10^-6/℃,而混凝土的体积膨胀系数约为12×10^-6/℃。
相比
之下,玻璃的热膨胀系数较小,而混凝土的热膨胀系数较大。
这也是为什么在建筑结构中会使用玻璃作为窗户材料,而不会将混凝土用于窗框的原因之一。
此外,塑料等聚合物材料的热膨胀系数也是工程设计中需要考虑的因素。
聚合
物材料的热膨胀系数一般较大,而且会随着温度的升高而增大。
因此,在高温环境下,聚合物材料的热膨胀效应会更加显著,需要特别注意。
总的来说,不同材料的热膨胀系数各有特点,工程设计中需要根据实际情况选
择合适的材料。
同时,通过合理的结构设计和材料组合,也可以减小热膨胀效应对设备和结构的影响。
希望本文对读者对各种材料的热膨胀系数有所帮助,谢谢阅读!。
物理知识点总结热膨胀与热膨胀系数

物理知识点总结热膨胀与热膨胀系数热膨胀与热膨胀系数热膨胀是物体在受热时体积增大的现象,而热膨胀系数则是用来描述物体在单位温度变化下体积变化的大小。
在物理学中,热膨胀与热膨胀系数是非常重要的概念,它们在日常生活中的应用也是非常广泛的。
本文将对热膨胀和热膨胀系数进行简要的总结。
一、热膨胀概述热膨胀是指物体在受热时体积增大的现象。
根据热膨胀的不同方向性质,可以将其分为线膨胀、面膨胀和体膨胀。
线膨胀是指物体在受热时沿着一定方向长度增加,面膨胀是指物体在受热时面积增加,而体膨胀则是指物体在受热时体积增大。
热膨胀的产生是由于物体分子内部的热运动引起的。
当物体受热时,分子的热运动增强,分子之间的相互作用力减小,因而使得物体的体积增大。
而当物体冷却时,热运动减弱,分子之间的相互作用力增强,从而使得物体的体积减小。
二、热膨胀系数的定义热膨胀系数是用来描述单位温度变化下物体体积变化的大小。
将热膨胀系数表示为α,那么热膨胀系数α可以用以下公式表示:α = ΔL / (L0ΔT)其中,ΔL表示物体长度(面积或体积)的变化值,L0表示物体的初始长度(面积或体积),ΔT表示温度的变化值。
热膨胀系数的单位是1/(℃)或 1/K。
热膨胀系数的大小与物体的材料有关。
一般来说,固体的热膨胀系数相对较小,液体的热膨胀系数相对较大,气体的热膨胀系数更大。
此外,同一种物质在不同温度范围内的热膨胀系数也有所不同。
三、常见物体的热膨胀现象1. 实际应用中常见的线膨胀现象是铁轨的伸缩。
铁轨在夏季受热时会产生膨胀,如果铁轨没有留出足够的伸缩缝,就容易造成铁轨的弯曲甚至破裂。
因此,在铺设铁路时需要合理设置伸缩缝以适应铁轨的膨胀和收缩。
2. 机械零件的配合间隙设计。
工程中常常遇到机械零件需要能够灵活运动,但又需要保持紧密配合的情况,这时需要根据物体的热膨胀性质来设计配合间隙。
一般来说,通过合理设置零件间的配合间隙,可以在保证紧密拼合的同时,允许热膨胀造成的体积变化。