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熱膨脹許多物體在溫度升高時,體積會增大,這種現(xiàn)象叫物體的熱膨脹。無論物質(zhì)是哪種(固體、液體或氣體)形態(tài)的變化,都稱之為體膨脹。當(dāng)物體溫度改變1攝氏度時,其體積的變化和它在0℃時體積之比,叫做“體積膨脹系數(shù)”或稱“體脹系數(shù)”,符號用α表示。一般情況下,不同物質(zhì)的熱膨脹程度不同。某些固體、液體在接近室溫時的體脹系數(shù)如表(一)。物體受熱時的變化能力也可以用相同溫度變化導(dǎo)致的長度變化來衡量,用熱膨脹系數(shù)來表示,各物體的熱膨脹系數(shù)一般不同,物體的膨脹長度=熱膨脹系數(shù)×原長×溫度變化。查閱資料發(fā)現(xiàn),金屬在受熱膨脹時伸長的長度是有規(guī)律的,如表(二)是在室溫為20℃時分別對長為1m的銅絲和鐵絲加熱所獲取的數(shù)據(jù)。
表一
物質(zhì) |
α |
熔點(diǎn)℃ |
物質(zhì) |
α |
鋁 |
7.2×10-5 |
660 |
乙醋 |
75×10-5 |
鋼 |
3.6×10-5 |
1300-1400 |
甘油 |
49×10-3 |
銅 |
4.2×10-5 |
1083 |
水銀 |
18×10-5 |
表二:
材料 |
升高溫度℃ |
伸長長度mm |
材料 |
升高溫度℃ |
伸長長度mm |
銅 |
5 |
8.75 |
鐵 |
5 |
6.1 |
10 |
17.5 |
10 |
12.2 |
20 |
35.0 |
20 |
24.4 |
(1)一般情況下,金屬的熔點(diǎn)越
(高/低),體脹系數(shù)就越大。
(2)由表一可知,體脹系數(shù)較大的是
(固體/液體)。
(3)水泥路面常切割有許多細(xì)縫隙,目的是防止
(夏/冬)季混凝土的體積變大而損壞路面。
(4)鋼筋和混凝土能結(jié)合使用是因為兩者的體脹系數(shù)
(大致相同/差異較大)。
(5)如圖是根據(jù)表二中的數(shù)據(jù)畫出的鐵絲受熱時伸長長度與其升高溫度關(guān)系圖像,請在圖中補(bǔ)畫出銅絲受熱時伸長長度與其升高溫度關(guān)系的大致圖像。