Калькулятор теплового розширення матеріалів онлайн

Калькулятор теплового розширення допомагає розрахувати зміну лінійних розмірів або об'єму матеріалу при нагріванні чи охолодженні. Незамінний для інженерів, будівельників та проєктувальників конструкцій.

Калькулятор теплового розширення

Лінійне, поверхневе та об'ємне теплове розширення матеріалів при нагріванні або охолодженні

ΔL = L₀ · α · ΔT = 10 × 11.7×10⁻⁶ × 50°C

Результати розрахунку

Зміна довжини (ΔL)
+0,0059 m
(або +5.85 мм)
Відносна зміна: +0.0585%
Кінцевий розмір
10,00585 m
Практичне значення для інженерії

Теплове розширення необхідно враховувати при укладанні рейок, мостових деформаційних швів, трубопроводів та фасадів будівель, щоб уникнути деформації та розриву конструкцій.

Як користуватися

  1. Введіть початкову довжину L0 (або початковий об'єм V0).
  2. Вкажіть температурну різницю ΔT або початкову і кінцеву температури.
  3. Оберіть коефіцієнт лінійного теплового розширення α (або оберіть матеріал: сталь, алюміній, мідь, бетон тощо).
  4. Отримайте величину зміни довжини ΔL та підсумковий розмір конструкції.

Приклад розрахунку

Для сталевої балки довжиною 10 м при нагріванні на 50 °C (α сталі ≈ 12 × 10⁻⁶ 1/°C):

Зміна довжини: ΔL = α * L0 * ΔT = 12 × 10⁻⁶ * 10 * 50 = 0,006 м = 6 мм.

Підсумкова довжина при підвищеній температурі: 10,006 м.

Методологія розрахунку

Лінійне теплове розширення твердих тіл описується формулою ΔL = α * L0 * ΔT, де α — температурний коефіцієнт лінійного розширення. Для об'ємного розширення використовується формула ΔV = β * V0 * ΔT, де для ізотропних тіл β ≈ 3*α.

Часті запитання

Що таке коефіцієнт теплового розширення?

Фізична величина, що показує відносну зміну розміру або об'єму тіла при зміні температури на 1 градус (°C або K).

Для чого потрібні температурні компенсаційні шви?

Вони компенсують теплове розширення будівельних конструкцій (мостів, рейок, трубопроводів) і запобігають їх руйнуванню та деформації.

Чи стискаються матеріали при охолодженні?

Так, переважна більшість матеріалів зменшується в розмірах при охолодженні (за винятком рідкісних аномалій, таких як вода при 0–4 °C).

Як пов'язані коефіцієнти лінійного та об'ємного розширення?

Для ізотропних матеріалів об'ємний коефіцієнт β приблизно дорівнює потроєному лінійному коефіцієнту: β ≈ 3*α.

Схожі інструменти