熱膨脹系數的物理意義是什麼

❶ 什麼是膨脹系數如何計算

膨脹系數是表徵物體熱膨脹性質的物理量，即表徵物體受熱時其長度、面積、體積增大程度的物理量。膨脹系數=（膨脹後體積-膨脹前體積）/（膨脹前體積*（膨脹後溫度-膨脹前溫度））。

長度的增加稱「線膨脹」，面積的增加稱「面膨脹」，體積的增加稱「體膨脹」，總稱之為熱膨脹。單位長度、單位面積、單位體積的物體，當溫度上升1℃時，其長度、面積、體積的變化，分別稱為線膨脹系數、面膨脹系數和體膨脹系數，總稱之為膨脹系數。

熱膨脹系數：

物體由於溫度改變而有脹縮現象。其變化能力以等壓(p一定)下，單位溫度變化所導致的長度量值的變化。

線脹系數是指固態物質當溫度改變攝氏度1度時，其某一方向上的長度的變化和它在20℃（即標准實驗室環境）時的長度的比值。

大多數情況之下，此系數為正值。也就是說溫度變化與長度變化成正比，溫度升高體積擴大。

❷ 往玻璃杯里倒熱水時，為什麼有時玻璃杯會破裂

玻璃的破裂是由熱應力引起的。常溫或低溫下的玻璃內部被熱水加熱，玻璃壁內熱外冷，容易開裂。現在我將詳細介紹1)這個裂紋是如何形成的，2)它出現在哪裡，3)如何防止玻璃破裂。

和以前不一樣，倒熱水的時候玻璃容易爆裂。設計後，即使玻璃質量稍差，只要厚度足夠，也不容易開裂。

4.摘要

玻璃爆裂是由於水杯厚度方向溫度不均勻，導致熱應力分布不均勻。內側受壓，外側受拉。玻璃的拉伸極限應力小於壓縮極限應力，所以外側先開裂。

❸ 線膨脹系數的物理意義是什麼實驗中是如何測量的

表示材料膨脹或收縮的程度。分為某一溫度點的線膨脹系數和某一溫度區間的線膨脹系數，後者稱為平均線膨脹系數。前者是單位長度的材料每升高一度的伸長量；平均線膨脹系數是單位長度的材料在某一溫度區間，每升高一度溫度的平均伸長量。

測量方法

1、頂桿式間接法

頂桿法是一種經典方法，採用機械測量原理，即將試樣的一端固定在支持器的端頭上，另一端與頂桿接觸，試樣、支持器和頂桿同時加熱，試樣與這些部件的熱膨脹差值被頂桿傳遞出來，並被測量。這類儀器由於試樣位置(立式或卧式)、膨脹量的測量方法(直接測量、電子或光學方法)而區分成多種型號的儀器。

應用較普遍的是電感式膨脹儀。它的感測器是差動變壓器，也稱差動變壓器熱膨脹儀。由於頂桿和支持器尺寸較長，高溫爐的加熱條件難於使溫度分布均勻一致，頂桿和支持器之間的膨脹量難以相互抵消，所以膨脹的測量值需要校正。

2、望遠鏡直讀法

望遠鏡直讀法是用雙筒望遠鏡直接觀察爐內高溫下試樣膨脹的變化值，通過計算得到線膨脹系數。測量溫度可高達2000℃，目鏡上的測微計直接測量試樣伸長量。所用試樣較長，加熱爐要有足夠的恆溫帶。該方法的缺點是一般不易自動記錄。現在已發展了定時照相的自動記錄系統。

3、激光法測量

熱膨脹是近年發展的。它是以一激光束掃描試樣，而不斷測定試樣在加熱過程中長度的變化。由於測量精度高、計算機組成的全自動控制、記錄和多功能系統而受到歡迎。選擇熱膨脹測量方法時主要考慮測試范圍、待測材料的種類和特性、測量精度和靈敏度等。

(3)熱膨脹系數的物理意義是什麼擴展閱讀

由於物質的不同，線膨脹系數亦不相同，其數值也與實際溫度和確定長度1時所選定的參考溫度有關，但由於固體的線膨脹系數變化不大，通常可以忽略，而將a當作與溫度無關的常數。

兩種計算公式

1、線性熱膨脹系數（Coefficient of Linear Thermal Expansion，簡稱CLTE線脹系數）：

α=ΔL/（L*ΔT）

2、和體積熱膨脹系數：

γ=1/V。(ξV/ξT)p

大多數情況之下，此系數為正值。也就是說溫度升高體積擴大。但是也有例外，當水在0到4攝氏度之間，會出現反膨脹。而一些陶瓷材料在溫度升高情況下，幾乎不發生幾何特性變化，其熱膨脹系數接近0。