אויב איר באַטראַכט עלעקטרישע קייבלען נאָענט, וועט איר באַמערקן אַז זיי זענען געבויגן אַראָפּ צוליב שלעפּערייַ. פארוואס ווערן עלעקטרישע קייבלען באַוואוסטזיניק געלאָזט, אַנשטאָט פשוט געשפּאַנט? רובֿ דעכער אין פלאָרעס און לעמבאַטאַ, מזרח נוסאַ טענגאַראַ, זענען געמאַכט פון צינק (Zn). בעתן טאָג אָדער בייַ נאַכט מאַכן צינק דעכער גערויש. פארוואס מאַכט צינק גערויש? אויב איר וואוינט אויף דער אינזל דזשאַוואַ, האָט איר אפשר באמערקט באַן שינעס. עס זענען דאָ לעכער ביי די רעלס פֿאַרבינדונגען. וואָס איז די פֿונקציע פון די לעכער ביי די רעלס פֿאַרבינדונגען? עס זענען דאָ אַ סך זאַכן וואָס איר קענט טראַכטן וועגן און פרעגן וועגן דעם טעמע פון יקספּאַנשאַן.
לענג אויסברייטערונג
רובֿ סאָלידס גייען דורך לינעאַרע יקספּאַנשאַן ווען זייער טעמפּעראַטור ענדערט זיך. דאָס באַציט זיך צו אַ פאַרגרעסערונג אָדער פאַרקלענערונג אין לענג. טיפּישערווייַז, אַן אָביעקט ס לענג וואַקסט ווען זיין טעמפּעראַטור וואַקסט, בשעת זיין לענג פאַרקלענערט זיך ווען זיין טעמפּעראַטור פאַרקלענערט זיך. איר זאָלט טראַכטן אַז לינעאַרע יקספּאַנשאַן פּאַסירט בלויז אין אָביעקטן ווי דין דראָטן. למשל, באַטראַכטן אַ מאַשין פּאַרקירט אויף די זייט פון די וועג אויסגעשטעלט צו זונשייַן. ווען די מאַשין אָוווערהייצט, קען די מעטאַל פּלאַטע ווערן דיקער אָדער די לענג פון אירע זייטן קען פאַרגרעסערן. אַ צינק דאַך קען אויך דערפאַרונג לינעאַרע יקספּאַנשאַן. אין דעם פאַל, ווען די צינק איז אָוווערהייצט, יקספּאַנדירן די עקן פון די צינק און די צינק קען אויך ווערן דיקער. דאָס זעלבע פּאַסירט מיט באַן רעלסן און אייַזן אָדער שטאָל בריקן.
רובֿ האַרטע מאַטעריאַלן יקספּאַנדירן אָדער ציען זיך צוזאַמען ווען זייער טעמפּעראַטור ענדערט זיך, אַזוי מיר דאַרפן פֿאַרשטיין ווי טעמפּעראַטור ענדערונגען ווירקן די יקספּאַנשאַן פון האַרטע מאַטעריאַלן. דאָס איז זייער נוצלעך ווען מען פּלאַנירט ויסריכט, בנינים, וועהיקלעס, אאז"וו. למשל, די שפּאַלטן אין באַן שינעס. באַן שינעס זענען געמאַכט פון שטאָל. אינזשענירן האָבן אויסגערעכנט די ברייט פון די שפּאַלטן צווישן יעדער רעלס. אין אַ הייסן טאָג וועלן די רעלסן יקספּאַנדירן מיט עטלעכע סענטימעטער. ווען אַ באַן גייט אַריבער זיי, וואַקסט אויך די טעמפּעראַטור פון די רעלסן, וואָס פאַראורזאַכט אַז די רעלסן זאָלן יקספּאַנדירן מיט ווי פיל סענטימעטער. אין אַ קאַלטער נאַכט שרינקען די רעלסן מיט ווי פיל סענטימעטער. באַזירט אויף דער אַנאַליז, אָפּשאַצן אינזשענירן די דיסטאַנץ צווישן די רעלס שפּאַלטן אַזוי אַז ווען די רעלס טעמפּעראַטור וואַקסט, רירן די רעלסן נישט זיך אָן און ווערן געבויגן.
כדי צו העלפן אונז ארויסצופירן די פארמל וואס זאגט די באציאונג צווישן טעמפעראטור ענדערונג און די מאס פון לינעארער אויסברייטונג, באטראכט א הארטן אביעקט וואס גייט דורך אויסברייטונג, ווי געוויזן אין די פיגור צו רעכטס. קעפל: טo = אָנהייב טעמפּעראַטור, ט = לעצט טעמפּעראַטור, לo = אָנהייב לענג, L = לענג נאָך יקספּאַנשאַן, דעלטאַ L = ענדערונג אין לענג, דעלטאַ T = ענדערונג אין טעמפּעראַטור.
ווען די טעמפּעראַטור פֿון דעם אָביעקט = T o (דער אָביעקט איז נאָך קאַלט), די לענג פֿון דעם אָביעקט = L o . ווען די טעמפּעראַטור פֿון דעם אָביעקט = T (די טעמפּעראַטור פֿון דעם אָביעקט וואַקסט), די לענג פֿון דעם אָביעקט = L. באַזירט אויף די רעזולטאַטן פֿון אָבסערוואַציעס און עקספּערימענטן, די ענדערונג אין דער לענג פֿון דעם אָביעקט איז פּראָפּאָרציאָנעל צו דער ענדערונג אין טעמפּעראַטור. אויב די טעמפּעראַטור וואַקסט, די לענג פֿון דעם אָביעקט וואַקסט. פאַרקערט, ווען די טעמפּעראַטור פֿאַלט, די לענג פֿון דעם אָביעקט פֿאַרקלענערט זיך. די ענדערונג אין דער לענג פֿון דעם אָביעקט איז אויך פּראָפּאָרציאָנעל צו דער אָנהייב לענג פֿון דעם אָביעקט (L o ). אויב די גרייס פֿון דער טעמפּעראַטור ענדערונג איז די זעלבע, אַן אָביעקט וואָס איז 10 מעטער לאַנג, למשל, וועט וואַקסן אין לענג מיט 2x קאַמפּערד צו אַן אָביעקט וואָס איז בלויז 5 מעטער לאַנג. אַזוי, די לענגער דער אָביעקט, די גרעסער די יקספּאַנשאַן פֿון דעם אָביעקט.
די ענדערונג אין דער לענג פון אַן אָביעקט (דעלטאַ ל) איז פּראָפּאָרציאָנעל צו דער ענדערונג אין טעמפּעראַטור (דעלטאַ ט):
די ענדערונג אין לענג פון דעם אביעקט (דעלטאַ L) איז פּראָפּאָרציאָנעל צו דער אָנהייב לענג פון דעם אביעקט (Lo):
די ענדערונג אין לענג פון יעדן אביעקט איז אנדערש. אפילו כאָטש עס איז גרויס טעמפּעראַטור ענדערונגען אזוי אויך, די אויסברייטונג וואס אייזן דערלעבט איז נישט די זעלבע ווי די וואס גלאז דערלעבט. דאס זעלבע איז אמת פאר אנדערע אביעקטן. דעריבער, די לינעארע אויסברייטונג איז אפהענגיק פון דעם קאעפיציענט פון לינעארער אויסברייטונג פון יעדן אביעקט. דער קאעפיציענט פון לינעארער אויסברייטונג פאר יעדן אביעקט ווערט באקומען דורך עקספערימענטאציע. וואס גרעסער דער קאעפיציענט פון לינעארער אויסברייטונג, אלץ גרעסער די פארגרעסערונג אין לענג. וואס קלענער דער קאעפיציענט פון לינעארער אויסברייטונג, אלץ קלענער די פארגרעסערונג אין לענג. מען קען זאגן אז די ענדערונג אין אן אביעקט'ס לענג איז פראפארציאנעל צום קאעפיציענט פון לינעארער אויסברייטונג.
די דריי פארגלייכן אויבן ווערן אויסגעדריקט אין א גלייכונג:
די גאַנצע לענג פון אַן אָביעקט נאָך וואָס עס איז דורכגעגאַנגען אַן אויסברייטונג אָדער קאָנטראַקציע קען מען באַקומען דורך צוזאַמענרעכענען די אָנהייב לענג פון דעם אָביעקט (Lo) און ענדערונגען אין אָביעקט לענג (דעלטאַ L).
ווען די טעמפּעראַטור ענדערט זיך (TT)o) איז נעגאַטיוו, דעמאָלט די ענדערונג אין לענג (LL)o) איז אויך נעגאַטיוו. אין דעם פאַל, די לענג פון דעם אָביעקט פאַרקלענערט זיך. פאַרקערט, אויב די טעמפּעראַטור ענדערט זיך (TTo) איז פּאָזיטיוו, דעמאָלט די ענדערונג אין לענג (LLo) איז אויך פאזיטיוו. אין דעם פאַל ווערט דער אביעקט לענגער.
דאס פאלגנדע איז דער קאעפיציענט פון לינעארער אויסברייטונג פון סאלידע שטאפן ביי א טעמפעראטור פון 20 ° C. פליסיקייטן און גאזן טוישן פארעם, וואס פארמיידט זיי פון דערפארן לינעארע אויסברייטונג. דער קאעפיציענט פון לינעארער אויסברייטונג פון סאלידע שטאפן איז אויך אפהענגיק פון טעמפעראטור. ביי פארשידענע טעמפעראטורן, ווערייִרט זיך דער קאעפיציענט פון לינעארער אויסברייטונג פון סאלידע שטאפן אויך. אויב דער טעמפעראטור אונטערשייד איז נישט צו גרויס, וועט דער אונטערשייד אין קאעפיציענט פון לינעארער אויסברייטונג אויך נישט זיין צו גרויס, ממילא קען מען דאס איגנארירן.
באַנד עקספּאַנסיע
לענג אויסברייטונג ווערט נאר דערפארן דורך האַרטע אביעקטן, וואָלומען אויסברייטונג ווערט דערפארן דורך אַלע אביעקטן, צי האַרט, פליסיק אָדער גאַז. די גלייכונג פֿאַר וואָלומען אויסברייטונג איז ענלעך צו דער גלייכונג פֿאַר לענג אויסברייטונג.
די אויבנדערמאנטע פארנעם אויסברייטונג גלייכונג איז נאר גילטיק ווען די ענדערונג אין פארנעם פון אן אביעקט (צי הארט, פליסיק, אדער גאז) איז קלענער ווי דער אנפאנגס פארנעם פונעם אביעקט. אויב די ענדערונג אין פארנעם פון אן אביעקט איז גרעסער ווי דער אנפאנגס פארנעם פונעם אביעקט, גיט די פארנעם אויסברייטונג גלייכונג נישט קיין גענויע רעזולטאטן. געווענליך איז די פארנעם ענדערונג וואס הארט אביעקטן דערפארן נישט צו גרויס. אין קאנטראסט, איז דער פארנעם קאעפיציענט ווערט פון פליסיקייטן און גאזן גאנץ גרויס. דער פארנעם קאעפיציענט פאר גאזן ענדערט זיך אויך לייכט מיט ענדערונגען אין טעמפעראטור. דעריבער, ווערט די אויבנדערמאנטע פארמל גענוצט נאר פאר דער אויסברייטונג פון הארט אביעקטן. די פארמל פארן באשטימען די ענדערונג אין גאז פארנעם וועט ווערן שטודירט אין דער טעמע פון דער קינעטיקער טעאריע פון גאזן אין קלאס 11.
