Zdjęcie okładkowe (poglądowe) włączonego palnika gazowego. Na tle zdjęcia umieszczono tytuł "Badanie rozszerzalności cieplnej różnych ciał w różnych warunkach".
Zdjęcie okładkowe (poglądowe) włączonego palnika gazowego. Na tle zdjęcia umieszczono tytuł "Badanie rozszerzalności cieplnej różnych ciał w różnych warunkach".
Badanie rozszerzalności cieplnej różnych ciał w różnych warunkach
Źródło: dostępny w internecie: https://www.istockphoto.com/pl/zdj%C4%99cie/gaz-gm111891833-15442879 [dostęp 5.04.2023].
Czy to nie ciekawe?
Pominięcie zjawiska rozszerzalności cieplnej podczas projektowania takich konstrukcji, jak budynki mieszkalne, tory kolejowe, linie wysokiego napięcia i in. może prowadzić do awarii, a nawet katastrofy. Na przykład, gdyby inżynierowie nie zaprojektowali szczelin dylatacyjnych w konstrukcji szyn (Fot. a.), to w upalne dni mogłyby one, na skutek zwiększenia długości, ulec wygięciu, co z kolei mogłoby spowodować wykolejenie pociągu. Podobnie, nieuwzględnienie rozszerzalności cieplnej paliwa lub użycie do budowy jego zbiorników materiałów o nieodpowiedniej rozszerzalności cieplnej mogłoby doprowadzić do katastrofy ekologicznej.
RSRfzYwVZEnAB
Fot. a. Zdjęcie przedstawia złączenie dwóch żelaznych szyn kolejowych. Dwa proste odcinki podłużnych i grubych elementów stanowiących szyny kolejowe przyłożone są do siebie w taki sposób, że złącze przedłuża je. Szyny położone są na grubych, drewnianych belkach częściowo wkopanych w ziemię, przy czym belki położone są poprzecznie w stosunku do długości szyn. Szyny połączone są żelaznymi mocowaniami w postaci prostopadłościennych płyt żelaznych, które skręcono z szynami przy pomocy żelaznych sześciokątnych śrub. Pomiędzy przedłużającymi się szynami widoczna jest wyraźna przerwa. Obecność tych przerw w torowisku odczuwalna jest podczas jazdy w postaci charakterystycznych stuków. Wielkość przerwy pomiędzy przedłużającymi się szynami zmienia się w zależności od temperatury powietrza ze względu na rozszerzalność cieplną. W wyższych temperaturach szyny zwiększają swoją objętość, a wielkość przerwy między szynami zmniejsza się.
Fot. a. Szczelina dylatacyjna między szynami kolejowymi zapobiegająca zniszczeniu torów podczas dużych zmian temperatury.
Źródło: dostępny w internecie: https://pixabay.com/photos/railroad-track-railroad-rails-3936874/ [dostęp 5.04.2023].
W tym e‑materiale zbadasz zjawisko rozszerzalności cieplnej w naszym wirtualnym laboratorium.
Twoje cele
dowiesz się, na czym polega zjawisko rozszerzalności cieplnej,
zdefiniujesz pojęcie współczynnika rozszerzalności liniowej i objętościowej,
zaprojektujesz i przeprowadzisz badanie zjawiska rozszerzalności cieplnej w wirtualnym laboratorium.