熱脹冷縮在生活中的影響與應(yīng)用

1、熱脹冷縮在生活中的影響與應(yīng)用廣東省廣州市增城市新塘中學(xué)高一A（1）班 張覬超 丁曉鋒 黃康琪指導(dǎo)老師: 鐘楷 蘭軍亮 【摘要】熱脹冷縮在生活中是非常常見的一種現(xiàn)象，它像一個頑皮的孩子，有時為難著我們，有時又幫助著我們。在科學(xué)發(fā)展的今天，管好這個孩子，別讓他礙著我們的事，又要讓他更多的幫助我們，我們首先應(yīng)該跟了解他。 【關(guān)鍵詞】熱脹冷縮 常見現(xiàn)象 影響 應(yīng)用一、熱脹冷縮的實質(zhì)熱脹冷縮是物體的一種基本性質(zhì)，物體在一般狀態(tài)下，受熱以后會膨脹，在受冷的狀態(tài)下會縮小。大多數(shù)物體都具有這種性質(zhì)。熱脹冷縮在微觀角度來看，是指物體內(nèi)部粒子之間的運動會隨著溫度而改變。溫度升高，物體的內(nèi)能增大，粒子之間的振幅變大

2、，物體也隨之膨脹，而溫度降低，物體的內(nèi)能減小，粒子之間的振幅也變小，物體也隨之收縮了。二、熱脹冷縮的影響 在日常生活中，熱脹冷縮帶來的影響可謂是不容小覷的，小小的變化如果作用在一些較大的物體上，那就是大變化了。下面我們來看看熱脹冷縮對鋼軌產(chǎn)生的影響。 鋼軌通常都被曝露在空氣中，而某些地方的年溫差能達到3040，在這樣的環(huán)境中，長達數(shù)百公里的鐵軌的熱脹冷縮現(xiàn)象非常明顯。 假設(shè)某地有一條無縫鐵軌在當(dāng)?shù)啬曜罡邷?0的長度為50公里，那么它在當(dāng)?shù)啬曜畹蜏囟?10時，收縮的長度L=L0a(t-t0)a為鐵軌的線膨脹系數(shù)，而現(xiàn)在鐵軌一般由高錳鋼制成，高錳鋼的線膨脹系數(shù)為碳素鋼的兩倍，則其線膨脹系數(shù)為a=2

3、1110-11/代入求得L=44m。這段鐵軌如果發(fā)生收縮，則一段段的鐵軌與鐵軌之間就會出現(xiàn)大的縫隙，埋下安全隱患。一旦開裂到一定程度，會導(dǎo)致列車脫軌的事故。所以，為了防止列車事故，一般的軌道每隔一定距離會留下一段膨脹距離，使得鐵軌的伸縮造成的影響最小化。不單只鐵軌，我們在夏天看到電線下垂而冬天卻緊繃著也是因為熱脹冷縮造成的影響。綜上所得，熱脹冷縮現(xiàn)象對我們生活的影響不可忽視，那么我們?nèi)绾螌⑵鋺?yīng)用于日?；顒邮刮覀兊纳罡颖憷兀咳?、熱脹冷縮在生活中的應(yīng)用熱脹冷縮在生活的應(yīng)用十分常見，溫度計就是利用液體的熱脹冷縮原理制成的。當(dāng)我們打乒乓球的時候，不小心把乒乓球踩癟了，你會用什么方法解決？對，泡熱

4、水。將踩癟的乒乓球放入熱水中，很快就可以看到它重新鼓起來。其原理也是應(yīng)用了熱脹冷縮。下面我們來看這么兩個例子。 “紅點若紅砂，亦青紫如玳瑁，良可愛玩，近則罕得?！边@是古人形容一種名為“雞血石”的美石。這種石頭紅如雞血，若有梅花之點，明艷動人。而它的開采卻是一道難題。這是因為雞血石一般出自深山，融于大石之中，若是以蠻力敲開，通常會將破壞到里面的雞血石。而聰明的古人卻有著他們的妙招。通過熱脹冷縮原理，將含有雞血石的大石頭先用烈火煅燒后再用冰冷的溪水澆淋，可使石頭變脆，這一敲擊下去，不但可以輕易敲碎石頭，還不會破壞里面的雞血石，可謂妙計。 一工人組裝零件時為了安全，需要將其中一個重要的螺絲擰的十分緊

5、，而光是擰，這是十分費勁的，如果用力不當(dāng)，甚至?xí)p壞零件。如何解決這個問題呢？其實合理運用熱脹冷縮原理可以很簡單的完成這項工作。只需螺帽放在火上烤23s，再迅速地擰緊，等其冷卻，就會發(fā)現(xiàn)非常難擰開了。這是由于溫度的升高使螺帽發(fā)生膨脹，口徑變大，這時迅速地擰上，待其冷卻收縮回原來體積時，口徑變小，就擰緊了。 通過這兩個例子，我們可以看到熱脹冷縮在生活中的應(yīng)用也是非常廣泛的，許多生活中難以解決的問題通過熱脹冷縮的原理會變得十分容易解決。四、總結(jié)與反思熱脹冷縮不過是一個極其平常的現(xiàn)象，而它給我們帶來的影響卻是非常巨大。在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的今天，人們充分利用知識武器，從科學(xué)的角度去認識這個世界，也運用科學(xué)的方法使各種現(xiàn)象成為我們可利用的工具，正如對熱脹冷縮的應(yīng)用一樣，通過深入的了解，人們運用巧妙的方法避開了它對人們?nèi)粘Ｉ钣绊懙膲奶?，而充分的利用這現(xiàn)象使生活更加便利，這也是學(xué)習(xí)物理的的最終目的，通過掌握更多的知識，加深對世界的了解，合理地、科學(xué)地使生活中一些常見的現(xiàn)象成為解決一些大問題的手段。作為學(xué)生