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(gè)頑皮的孩子，有時(shí)為難著我們，有時(shí)又幫助著我們。在科學(xué)發(fā)展的今天，管好這個(gè)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(shí)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(huì)膨脹，在受冷的狀態(tài)下會(huì)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(yùn)動(dòng)會(huì)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(duì)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(dá)到3040，在這樣的環(huán)境中，長(zhǎng)達(dá)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(zhǎng)度為50公里，那么它在當(dāng)?shù)啬曜畹蜏囟?10時(shí)，收縮的長(zhǎng)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(huì)出現(xiàn)大的縫隙，埋下安全隱患。一旦開裂到一定程度，會(huì)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(huì)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?cè)谙奶炜吹诫娋€下垂而冬天卻緊繃著也是因?yàn)闊崦浝淇s造成的影響。綜上所得，熱脹冷縮現(xiàn)象對(duì)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?dòng)使我們的生活更加便利呢？三、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(jì)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(shí)候，不小心把乒乓球踩癟了，你會(huì)用什么方法解決？對(duì)，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(gè)例子。 “紅點(diǎn)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(diǎn)，明艷動(dòng)人。而它的開采卻是一道難題。這是因?yàn)殡u血石一般出自深山，融于大石之中，若是以蠻力敲開，通常會(huì)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(huì)破壞里面的雞血石，可謂妙計(jì)。 一工人組裝零件時(shí)為了安全，需要將其中一個(gè)重要的螺絲擰的十分緊

5、，而光是擰，這是十分費(fèi)勁的，如果用力不當(dāng)，甚至?xí)p壞零件。如何解決這個(gè)問題呢？其實(shí)合理運(yùn)用熱脹冷縮原理可以很簡(jiǎn)單的完成這項(xiàng)工作。只需螺帽放在火上烤23s，再迅速地?cái)Q緊，等其冷卻，就會(huì)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(shí)迅速地?cái)Q上，待其冷卻收縮回原來體積時(shí)，口徑變小，就擰緊了。 通過這兩個(gè)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(huì)變得十分容易解決。四、總結(jié)與反思熱脹冷縮不過是一個(gè)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(shí)武器，從科學(xué)的角度去認(rèn)識(shí)這個(gè)世界，也運(yùn)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(duì)熱脹冷縮的應(yīng)用一樣，通過深入的了解，人們運(yùn)用巧妙的方法避開了它對(duì)人們?nèi)粘Ｉ钣绊懙膲奶帲浞值睦眠@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(shí)，加深對(duì)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