9 Voorbeeld thermische expansie: gedetailleerde uitleg


In dit artikel wordt “voorbeeld thermische uitzetting” met uitgebreide uitleg besproken. Een voorbeeld van thermische uitzetting is het gebruik van een stof wanneer deze uitzet door hoge of lage temperatuur.

9+ Voorbeeld van thermische expansie wordt hieronder vermeld,

Thermometers:-

Thermometer is de voorbeeld van thermische uitbreiding. Thermometer helpt ons om de hoeveelheid temperatuur of temperatuurgradiënt van een systeem te meten. De thermometer die voor veel doeleinden wordt gebruikt, zoals wetenschappelijk onderzoek, productiegebied of geneeskunde, in de automobielsector en nog veel meer. Thermometer is een buis die is gemaakt van glasmateriaal. Wanneer de thermometer in een hete substantie wordt geplaatst, neemt de binnenvloeistof de temperatuur op en neemt het volume toe. In het lichaam van de thermometer is de meetschaal gelijk verdeeld. Wanneer de binnenvloeistof gemakkelijk opstijgt, kunnen we de temperatuur van de stof begrijpen.

Voorbeeld thermische uitzetting
Afbeelding – Thermometer;
Image Credit - Wikimedia Commons

Strakke deksels verwijderen: -

Soms kan een deksel van een pot te strak voor deze moeilijkheid worden geconfronteerd om het deksel te openen. We weten allemaal dat wanneer expansie in een stof wordt geproduceerd, de stof in die tijd het volumegebied en de lengte ervan vergroot. Dus als het moeilijk is om een ​​deksel te openen als het opwarmt, vergroot het zijn gebied en is het gemakkelijk te openen.

Afbeelding – Rechter deksels van een pot verwijderen;
Image Credit - snappygoat.com

Strookje bimetaal:-

Bimetaalstrip is een apparaat dat temperatuur omzet in mechanische verplaatsing. Bimetaalstrip bevat twee verschillende soort metaal en werk volgens het principe van thermische uitzetting. In de bimetalen strip zetten twee metalen uit in verschillende temperatuurverschillen.

Afbeelding – Bimetaalstrips;
Image Credit - Wikimedia Commons

types:

Bimetaalstrips ingedeeld in twee secties,

Type spiraalstrip:

Bimetaalstrips van het spiraalvormige striptype bevatten een spiraalstructuur, alsof er een aanwijzer is toegevoegd, zodat de aanwijzer de temperatuur kan meten. Wanneer de structuur van de veervorm wordt verwarmd, tonen de metalen hun eigenschap van thermische uitzetting en de structuur van de veervorm vervormt wanneer de temperatuur daalt. In deze periode wordt op de schaal de hoeveelheid temperatuur geregistreerd. Normaal gesproken kunnen we met behulp van bimetalen strips van het spiraalvormige striptype de temperatuur van de omgeving registreren.

Spiraalvormig type:

Bimetaalstrips van het spiraalvormige type bevatten een spiraalvormige structuur waarin een aanwijzer is toegevoegd, zodat de aanwijzer de temperatuur kan meten. Wanneer de structuur van de spiraalvorm wordt verwarmd, vertonen de metalen hun eigenschap van thermische uitzetting en krimpt ze bij afkoeling. In deze periode wordt op de schaal de hoeveelheid temperatuur geregistreerd. Normaal gesproken kunnen we met behulp van bimetaalstrips van het spiraalvormige striptype de temperatuur van industriële toepassingen registreren.

Voordelen van bimetaalstrips:

  • Minder kosten
  • Robuust
  • Eenvoudig in gebruik
  • Externe voeding niet nodig
  • Geef nauwkeurigheid tussen ± 2 tot 5

Nadelen van bimetaalstrips:

  • Lage temperatuur werkt niet goed.
  • Meet tot 4000 celsius

Toepassing:

  • Bimetaal strip gebruik in een brandmelder of brandalarm
  • Bimetaal strip gebruik in mechanische klokken voor het minimaliseren van de fouten tijdens de temperatuurveranderingen.
  • kachels
  • IJzeren doos
  • Warmte motor
  • thermistor
  • Fans

Klinken:-

Klinken is werken aan de basis van thermische uitzetting. Klinken is een vast mechanisch bevestigingsmiddel. Klinknagels gemaakt van aluminium of staal en gebruikt om de metalen stukken met elkaar te verbinden. Rivierverbindingen bevatten een pistool, klinknagelpen en bediening met klinknagel staat bekend als klinken.

Afbeelding – Klinknagel;
Image Credit - Wikimedia Commons

types:

Soorten klinknagelverbindingen zijn,

  1. Knoop klinknagel
  2. Doe mee met onze nieuwsbrief klinknagel
  3. Riemklinknagel
  4. holle klinknagel
  5. Ketelconstructie klinknagel Explosieve klinknagel

Thermostaten:-

Thermostaat is werk aan de basis van thermische uitzetting. Thermostaat is een machine waarmee we de hoeveelheid temperatuurveranderingen kunnen detecteren. De thermostaat wordt gebruikt in kleppen, schakelaars, relais en nog veel meer.

Thermostaat is een apparaat dat voor twee doeleinden werkt, één is voor meting en een andere is voor het regelen van de functie.

Afbeelding – Thermostaat;
Image Credit - snappygoat.com

Er verschijnen scheuren in de wegen: -

Scheuren in de wegen zijn een ander voorbeeld van thermische uitzetting. Scheuren in de weg kwamen vooral voor in de hete middag als de temperatuur te hoog oploopt. In de omgeving stijgt de temperatuur tot boven de 90 graden en verschijnen er wikkel en gesp.

Afbeelding – Er verschijnen scheuren in de staaf; Afbeelding tegoed – Wikimedia Commons

Uitzettingsvoegen:-

Een dilatatievoeg is een voorbeeld van het type balg: apparaat. Uitzettingsvoegen worden voornamelijk gebruikt voor het opvangen van thermische uitzetting. Op deze manier worden de uitzettingsvoegen gemaakt, zodat ze de onderdelen bij elkaar kunnen houden en bij elkaar kunnen houden bij het veilig opnemen van door temperatuur veroorzaakte uitzetting, trillingen en ook de constructie van een bouwmateriaal.

Expansievoegen worden gebruikt in spoorlijnen, trottoirs, gebouwen, schepen, leidingsystemen, bruggen.

Afbeelding – Uitzettingsvoegen,
Image Credit - Wikimedia Commons

Metalen frameramen hebben rubber nodig: -

Nu zijn in builds of andere constructies ramen gemaakt van metaal. In deze ramen vindt thermische uitzetting plaats om deze specifieke reden dat rubber buiten het kozijn van het raam wordt gebruikt. Rubber is niet goed voor de warmtegeleider om deze reden kan thermische uitzetting worden voorkomen en blijft het frame op zijn juiste positie zonder enige schade.

Band van het voertuig wordt warm:-

Wanneer een voertuig over een lange afstand wordt gereden, wordt de band van het voertuig warm en treedt thermische uitzetting op. Warmte speelt een cruciale rol bij het opwarmen van de autobanden. Wanneer de warmte toeneemt, neemt ook de binnendruk toe, waardoor de temperatuur ook stijgt.

Veelgestelde vragen: -

Vraag: - Leg de thermische uitzettingscoëfficiënt van materie uit.

Oplossing: - Thermische uitzettingscoëfficiënt is eigenlijk een fysieke toestand van een stof om het gebied, de vorm, de dichtheid en het volume te veranderen onder verandering van temperatuur. Thermische uitzetting is exclusief de faseovergangen. De SI-eenheid van de thermische uitzetting is per Kelvin.

De vergelijking voor thermische uitzettingscoëfficiënt is,

Waar,

∝ = thermische uitzettingscoëfficiënt voor gasvormige materie

V = Volume voor gasvormige materie

T = Temperatuur voor gasvormige materie

P = Druk voor gasvormige materie

Voor met name 1 mol ideale gasvormige stof PV = RT,

Waar,

∝ = R/PV = 1/T

Soorten thermische uitzettingscoëfficiënt:

De thermische uitzettingscoëfficiënt kan worden onderverdeeld in drie secties,

  • Lineaire uitzettingscoëfficiënt
  • Oppervlakte uitzettingscoëfficiënt
  • Volume-uitzettingscoëfficiënt

Lineaire uitzettingscoëfficiënt: -

Lineaire uitzettingscoëfficiënt kan worden verklaard als verandering van lengte als gevolg van temperatuur.

Lineaire uitzettingscoëfficiënt kan worden geschreven als,

Waar,

ΔL= Veranderen in lengte

L0= Originele lengte

∝ = lengte uitzettingscoëfficiënt

L = Uitgebreide lengte

Δ T = Temperatuurverschil

Gebiedsuitzettingscoëfficiënt: -

Oppervlakte-expansiecoëfficiënt kan worden verklaard als verandering van oppervlakte als gevolg van temperatuur.

De uitzettingscoëfficiënt van het gebied kan worden geschreven als,

Waar,

ΔA= Veranderen in gebied

A0= Oorspronkelijke gebied

∝= Oppervlakte-uitzettingscoëfficiënt

A = Uitgebreid gebied

Δ T = Temperatuurverschil

Volume-uitzettingscoëfficiënt:-

Volume-uitzettingscoëfficiënt kan worden verklaard als verandering van volume als gevolg van temperatuur.

Volume-expansiecoëfficiënt kan worden geschreven als,

Waar,

Δ V = Veranderen in volume

V0 = origineel volume

∝ = Volume-uitzettingscoëfficiënt

V = Uitgebreid volume

ΔT= Temperatuurverschil

Vraag: -

Rup gebruikt dagelijks een hengel of zijn tuinier, op een dag vergeet hij de hengel mee te nemen naar zijn eigen huis. De lengte van de hengel is 10 meter bij een temperatuur van 39 graden Celsius. Na het vergeten van de hengel werd de lengte van de hengel 15 meter en toen was de temperatuur 35 graden Celsius.

Bepaal nu de thermische uitzettingscoëfficiënt voor de staaf.

Oplossing: - Gegeven gegevens zijn,

Verandering in lengte ΔL = (15 – 10) meter = 5 meter

Oorspronkelijke lengte L0 = 10 meter

 Lengte uitzettingscoëfficiënt ∝= ?

Uitgevouwen lengte L = 15 meter

Temperatuurverschil Δ T = (39 – 35) graden Celsius = 4 graden Celsius

Absolute temperatuur = T = (273 + 4) K = 278 K

Rup gebruikt dagelijks een hengel of zijn tuinier, op een dag vergeet hij de hengel mee te nemen naar zijn eigen huis. De lengte van de hengel is 10 meter bij een temperatuur van 39 graden Celsius. Na het vergeten van de hengel werd de lengte van de hengel 15 meter en toen was de temperatuur 35 graden Celsius.

De thermische uitzettingscoëfficiënt voor de staaf is 17 x 10 -4 K -1

Indrani Banerjee

Hallo..Ik ben Indrani Banerjee. Ik heb mijn bachelor werktuigbouwkunde afgerond. Ik ben een enthousiast persoon en ik ben een persoon die positief is over elk aspect van het leven. Ik hou van boeken lezen en naar muziek luisteren. Laten we verbinding maken via LinkedIn-https://www.linkedin.com/in/indrani-banerjee-2487b4214

Recente Nieuws