Proč se nerezová deska při zahřívání roztahuje?

Nerezové plechyexpandovat při zahřátí, hlavně kvůli fyzikálnímu jevu tepelné roztažnosti. Konkrétní důvody jsou následující:

1. Zesílený molekulární pohyb: Když jenerezová deskaPokud se zahřeje, atomy nebo molekuly uvnitř kovu získají více tepelné energie, což způsobí, že jejich pohyb zesílí. Podle principů termodynamiky se s rostoucí teplotou zvyšuje průměrná kinetická energie mezi molekulami, což způsobuje změnu interakční síly mezi atomy, zvětšování vzdálenosti mezi atomy a expanzi celkového objemu kovu.

2. Lineární tepelná roztažnost: Tepelná roztažnost nerezové oceli je proces lineární roztažnosti, to znamená, že délka, plocha a objem kovu se zvětšují s rostoucí teplotou. Obvykle je roztažnost kovu podél jeho délky a stupeň roztažnosti závisí na koeficientu tepelné roztažnosti kovu.

3. Koeficient tepelné roztažnosti: Koeficient tepelné roztažnosti nerezové oceli je fyzikální veličina, která popisuje její stupeň tepelné roztažnosti. Nerezové oceli s různým složením slitiny mají mírně odlišné koeficienty tepelné roztažnosti, ale obecně řečeno, koeficient tepelné roztažnosti nerezové oceli je relativně malý, ale stále se bude výrazně roztahovat při vysokých teplotách. Koeficient tepelné roztažnosti nerezové oceli je obvykle kolem 10 × 10^-6 /°C, což znamená, že s každým zvýšením o 1°C se 1 metr dlouhá deska z nerezové oceli zvětší na délku asi o 10 mikronů.

4. Změny v příhradové struktuře: Příhradová struktura nerezové oceli se při zahřívání roztahuje. Když teplota vzroste, krystalická struktura uvnitř kovu se uvolní, což způsobí roztažení celkového objemu kovu. Tato roztažnost se projevuje zvětšováním vzhledu kovu, zejména při vyšších teplotách, kde je roztažnost výraznější.

5. Napětí a deformace: Při zahřívání nerezové desky, pokud existuje teplotní gradient, může být stupeň roztažnosti povrchu a vnitřku kovu odlišný, což může způsobit napětí uvnitř nerezové desky a může dokonce způsobit ohyb nebo deformaci. Avšak za normálních okolností, pokud je ohřev rovnoměrný, je expanze rovnoměrná.

Shrnutí: Hlavním důvodem rozšířenínerezové plechypři zahřátí dochází k jevu tepelné roztažnosti. Když teplota stoupá, vibrace atomů uvnitř kovu se zvyšují, což má za následek zvětšení vzdálenosti mezi atomy a celkovou objemovou expanzi. Tento stupeň roztažnosti je ovlivněn koeficientem tepelné roztažnosti materiálu a změnou teploty.