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熱膨脹許多物體在溫度升高時,體積會增大,這種現象叫物體的熱膨脹。無論物質是哪種(固體、液體或氣體)形態(tài)的變化,都稱之為體膨脹。當物體溫度改變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”或稱“體脹系數”,符號用α表示。一般情況下,不同物質的熱膨脹程度不同。某些固體、液體在接近室溫時的體脹系數如表(一)。物體受熱時的變化能力也可以用相同溫度變化導致的長度變化來衡量,用熱膨脹系數來表示,各物體的熱膨脹系數一般不同,物體的膨脹長度=熱膨脹系數×原長×溫度變化。查閱資料發(fā)現,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據。
表一
物質 |
α |
熔點℃ |
物質 |
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,金屬的熔點越
(高/低),體脹系數就越大。
(2)由表一可知,體脹系數較大的是
(固體/液體)。
(3)水泥路面常切割有許多細縫隙,目的是防止
(夏/冬)季混凝土的體積變大而損壞路面。
(4)鋼筋和混凝土能結合使用是因為兩者的體脹系數
(大致相同/差異較大)。
(5)如圖是根據表二中的數據畫出的鐵絲受熱時伸長長度與其升高溫度關系圖像,請在圖中補畫出銅絲受熱時伸長長度與其升高溫度關系的大致圖像。