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发表于 2008-7-16 09:17:27
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来自： 中国山东聊城
【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”。
( h& P: B, G! O2 N5 k& }, {) O* v0 h2 q
【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。符号为αl。其定义式是/ u, U% C$ q- g, s& N
9 t" m. }1 k4 @- N9 b6 m- c
【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 h; e! H1 Q* B/ L
6 R' w9 G9 P6 g4 _
r0r′＜r″-r0
! {% F* T* }: l8 ?2 m. ?: P1 U5 @8 i2 ~
所以两相邻粒子中心的平均距离为/ e, U, ~' Z" A' ^
6 y/ O$ B; Z4 f+ q1 h 8 X" S; ~; M8 }' ^2 ] v
* X0 h/ g& Y! e2 V
# d& R* @ b5 P) z: ^7 S0 O1 o4 [. Y8 G1 _" d' Z8 O- u5 l
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。
4 M5 ]: l: Q1 C! K
$ f# {" h1 O% N" D5 }' u) c3 ]0 L# K$ M& Y5 I7 x
; [( Q1 J$ h+ ` `& H+ z0 ]
6 u3 {9 d% H4 U
! ^7 F9 @ y) n$ R
0 M/ q! Z2 j% Z9 w' {
, P" C* l8 L% r# t& R6 c
即有
7 @ ~6 q0 D: h6 o2 x' ? O) L& T6 H3 t) F4 }
lt=l0（l+αlt）。
q2 Y! q( N' L" M+ ]% a6 T+ o2 R. D# W& a
由于物质的不同，线膨胀系数亦不相同，其数值也与实际温度和确定长度l时所选定的参考温度有关，但由于固体的线膨胀系数变化不大，通常可忽略这种变化，而将α当作与温度无关的常数 |
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