Domácnosť
Teplotná rozťažnosť: zmena dĺžky pri vlastnom koeficiente
Vypočítajte voľnú lineárnu zmenu dĺžky materiálu. Zadajte vlastný koeficient a obe teploty; výsledok rozlíši rast a pokles.
Bezplatná online kalkulačka
Zmena dĺžky materiálu
–
Zadajte údaje do polí nižšie.
Dĺžka a koeficient
Zmena teploty
–
Koeficient je konštantný podľa vašich údajov pre materiál a teplotný rozsah. Ide o voľnú lineárnu rozťažnosť, bez napätia, spojov a návrhu dilatačných medzier. Výsledná dĺžka musí zostať kladná.
Zmena dĺžky pri lineárnej teplotnej rozťažnosti
Dĺžka materiálu sa môže meniť s teplotou. Pri konštantnom koeficiente a voľnom predĺžení sa dá zmena odhadnúť lineárnym vzťahom. Kalkulačka odlišuje samotnú zmenu od výslednej novej dĺžky.
Pôvodnú dĺžku zadajte v milimetroch. Koeficient používa jednotku mikrometre na meter a stupeň Celzia, takže hodnota 12 znamená 12 µm zmeny jedného metra pri zmene teploty o jeden stupeň. Ide o vlastnosť konkrétneho materiálu.
Vyplňte pôvodnú a novú teplotu. Rozdiel sa môže stať kladným alebo záporným; výsledok preto zobrazuje predĺženie aj skrátenie. Koeficient môže byť záporný, ak zodpovedá konkrétnemu materiálu a rozsahu.
Pri dĺžke 2 000 mm, koeficiente 12 µm/m/°C a oteplení z 20 na 60 °C je zmena 0,96 mm. Nová dĺžka bude 2 000,96 mm. Pomerná zmena predstavuje 0,048 % a na jednom metri by išlo o 0,48 mm.
Pôvodná dĺžka sa násobí koeficientom prevedeným na podiel za stupeň a rozdielom teplôt. Pri rovnakých teplotách je zmena nulová. Zadanie, ktoré by v tomto modeli viedlo k nekladnej novej dĺžke, sa odmietne ako mimo jeho použiteľnosti.
Model nezahŕňa obmedzenie pohybu, pnutie ani deformáciu spoja. Koeficient môže s teplotou kolísať a pri zmene stavu už lineárny vzťah neplatí. Výsledok preto sám neurčuje potrebnú dilatačnú medzeru ani mechanický návrh konštrukcie.
Na nadväzujúci výpočet môžete použiť Kalkulačka sklonu v percentách a stupňoch.
Predpoklady a obmedzenia
Koeficient je konštantný podľa vašich údajov pre materiál a teplotný rozsah. Ide o voľnú lineárnu rozťažnosť, bez napätia, spojov a návrhu dilatačných medzier. Výsledná dĺžka musí zostať kladná.
Časté otázky
V akej jednotke sa zadáva koeficient rozťažnosti?
V µm/m/°C, teda mikrometroch zmeny jedného metra pri zmene o jeden stupeň.
Ako vyjde zmena 2 m pri koeficiente 12 a oteplení o 40 °C?
Predĺženie bude 0,96 mm a nová dĺžka 2 000,96 mm.
Prečo môže byť teplotná zmena dĺžky záporná?
Pri ochladení a kladnom koeficiente sa materiál v lineárnom modeli skráti.
Môžem použiť záporný koeficient materiálu?
Áno, ak je vhodný pre konkrétny materiál a zadaný rozsah teplôt.
Určí voľná rozťažnosť aj napätie v pevne uchytenom diele?
Nie. Mechanické obmedzenie pohybu, napätie a návrh spoja sa tu nepočítajú.
