物体由于温度改变而有胀缩现象。其变化能力以等压(p一定)下,单位温度变化所导致的体积变化,即热膨胀系数表示。
热膨胀系数_热膨胀系数 -概述
thermalexpansioncoefficient
热膨胀系数有线膨胀系数α、面膨胀系数β和体膨胀系数γ。
线膨胀系数α=ΔL/(L*ΔT),
面膨胀系数β=ΔS/(S*ΔT),
体膨胀系数γ=ΔV/(V*ΔT),
式中ΔL为所给长度变化ΔT下物体温度的改变,L为初始长度;ΔS为所给面积变化ΔT下物体温度的改变,S为初始面积;ΔV为所给体积变化ΔT下物体温度的改变,V为初始体积;
热膨胀系数
严格说来,上式只是温度变化范围不大时的微分定义式的差分近似;准确定义要求ΔV与ΔT无限微小,这也意味着,热膨胀系数在较大的温度区间内通常不是常量。
温度变化不是很大时,α就成了常量,利用它,可以把固体和液体体积膨胀表示如下:
Vt=V0(1+3αΔT),
而对理想气体,
Vt=V0(1+0.00367ΔT);
Vt、V0分别为物体末态和初态的体积
对于可近似看做一维的物体,长度就是衡量其体积的决定因素,这时的热膨胀系数可简化定义为:单位温度改变下长度的增加量与的原长度的比值,这就是线膨胀系数。
对于三维的具有各向异性的物质,有线膨胀系数和体膨胀系数之分。如石墨结构具有显著的各向异性,因而石墨纤维线膨胀系数也呈现出各向异性,表现为平行于层面方向的热膨胀系数远小于垂直于层面方向。
宏观热膨胀系数与各轴向膨胀系数的关系式有多个,普遍认可的有Mrozowski算式:
α=Aαc+(1-A)αa
αa,αc分别为a轴和c轴方向的热膨胀率,A被称为“结构端面”参数。
热膨胀系数_热膨胀系数 -金属膨胀系数
测定温度条件及单位:20℃,(单位10E-6/K或10E-6/℃)
金属名称元素符号线性热膨胀系数金属名称元素符号线性热膨胀系数铍Be 12.3铝Al 23.2锑Sb 10.5铅Pb 29.3铜Cu 17.5镉Cd 41.0铬Cr6.2铁Fe 12.2锗Ge 6.0金Au 14.2铱Ir 6.5镁Mg 26.0锰Mn 23.0钼 Mo 5.2镍Ni 13.0铂Pt 9.0银Ag 19.5锡Sn 2.0热膨胀系数_热膨胀系数 -液体膨胀系数
测定温度条件:20℃,单位:1/℃(1/K)
汞(水银)
0.00018
水
0.000208
丙三醇(甘油)
0.00050
浓硫酸
0.00055
乙二醇
0.00057
苯胺
0.00085
二甲苯
0.00085
汽油
0.00095
松节油
0.00100
煤油
0.00100
甲苯
0.00108
乙醇(酒精)
0.00109
乙酸
0.00110
溴
0.00110
正辛烷
0.00114
三氯乙烯
0.00117
甲醇
0.00118
二硫化碳
0.00119
四氯化碳
0.00122
正庚烷
0.00124
苯
0.00125
氯仿
0.00127
乙酸乙酯
0.00138
丙酮
0.00143
乙醚
0.00160