热膨胀计算器

估算无约束固体在某个温度区间内的尺寸变化。选择长度、面积或体积,并给出与材料相符的线膨胀系数。同一计算支持米、厘米、毫米、英尺和英寸,温度可用摄氏度、华氏度或开尔文输入。

使用方法

1. 选择初始量是长度、面积还是体积。
2. 按所选尺寸单位输入该初始量。
3. 以百万分之一每开尔文(×10⁻⁶ /K)输入线膨胀系数。
4. 以同一标度输入初始和最终温度,读取变化量和最终量。

计算公式

ΔL = L0αΔT;ΔA ≈ A0(2α)ΔT;ΔV ≈ V0(3α)ΔT

对各向同性固体,一阶近似下的面积膨胀系数和体积膨胀系数分别约为线膨胀系数的 2 倍和 3 倍。输入值 12 表示 12 × 10⁻⁶ 每开尔文。华氏温差要乘以 5/9;摄氏度与开尔文的温差大小相同。

示例

一根 2 m 的构件,α = 12 × 10⁻⁶/K,从 20°C 升温到 120°C,长度变化为 2 × 12 × 10⁻⁶ × 100 = 0.0024 m,即 2.4 mm。预测的最终长度为 2.0024 m。这些数值基于所输入的系数,并不对应某种特定合金。