Каэфіцыент цеплавога расшырэння - фізічная велічыня, якая характарызуе адноснае змяненне аб’ёму або лінейных памераў цела з павелічэннем тэмпературы на 1 К пры пастаянным ціску. Мае размернасць, зваротную тэмпературы. Адрозніваюць каэфіцыенты аб’ёмнага і лінейнага пашырэння.
1 V
(
∂ V
∂ T
)
p
{\displaystyle \beta ={\frac {1}{V}}\left({\frac {\partial V}{\partial T}}\right)_{p}}
, К −1 (°C−1) — адносная змена аб’ёму цела пры награванні яго на
d T
{\displaystyle dT}
Каэфіцыент лінейнага цеплавога расшырэння паказвае адноснае змяненне даўжыні цела пры награванні на тэмпературу ΔT:
α
L
=
Δ L
L Δ T
{\displaystyle \alpha _{L}={\Delta L \over {L\Delta T}}}
α
L
=
L
− 1
d L
d T
{\displaystyle \alpha _{L}={L^{-1}}{dL \over {dT}}}
— адноснае змяненне лінейнага памеру цела пры награванні яго на dT градусаў пры пастаянным ціску.
У агульным выпадку, каэфіцыент лінейнага цеплавога пашырэння можа быць розны пры вымярэнні ўздоўж розных напрамкаў: αx, αy, αz. Для ізатропных цел
α
x
=
α
y
=
α
z
{\displaystyle \alpha _{x}=\alpha _{y}=\alpha _{z}}
и αV = 3αL;.
Напрыклад, вада, у залежнасці ад тэмпературы, мае каэфіцыент аб’ёмнага расшырэння
0,53×10−4 К-1 (пры тэмпературы 5-10 °C); 1,50×10−4 К-1 (пры тэмпературы 10-20 °C); 3,02×10−4 К-1 (пры тэмпературы 20-40 °C); 4,58×10−4 К-1 (пры тэмпературы 40-60 °C); 5,87×10−4 К-1 (пры тэмпературы 60-80 °C). Для жалеза каэфіцыент лінейнага расшырэння роўны 11,3×10-6 K-1[1].
Табліца каэфіцыента лінейнага пашырэння α,10-6/°C[2]
Марка сталі | 20—100 °C | 20—200 °C | 20—300 °C | 20—400 °C | 20—500 °C | 20—600 °C | 20—700 °C | 20—800 °C | 20—900 °C | 20—1000 °C |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
08кп | 12,5 | 13,4 | 14,0 | 14,5 | 14,9 | 15,1 | 15,3 | 14,7 | 12,7 | 13,8 |
08 | 12,5 | 13,4 | 14,0 | 14,5 | 14,9 | 15,1 | 15,3 | 14,7 | 12,7 | 13,8 |
10кп | 12,4 | 13,2 | 13,9 | 14,5 | 14,9 | 15,1 | 15,3 | 14,7 | 14,8 | 12,6 |
10 | 11,6 | 12,6 | - | 13,0 | - | 14,6 | - | - | - | - |
15кп | 12,4 | 13,2 | 13,9 | 14,5 | 14,8 | 15,1 | 15,3 | 14,1 | 13,2 | 13,3 |
15 | 12,4 | 13,2 | 13,9 | 14,4 | 14,8 | 15,1 | 15,3 | 14,1 | 13,2 | 13,3 |
20кп | 12,3 | 13,1 | 13,8 | 14,3 | 14,8 | 15,1 | 15,2 | - | - | - |
20 | 11,1 | 12,1 | 12,7 | 13,4 | 13,9 | 14,5 | 14,8 | - | - | - |
25 | 12,2 | 13,0 | 13,7 | 14,4 | 14,7 | 15,0 | 15,2 | 12,7 | 12,4 | 13,4 |
30 | 12,1 | 12,9 | 13,6 | 14,2 | 14,7 | 15,0 | 15,2 | - | - | - |
35 | 11,1 | 11,9 | 13,0 | 13,4 | 14,0 | 14,4 | 15,0 | - | - | - |
40 | 12,4 | 12,6 | 14,5 | 13,3 | 13,9 | 14,6 | 15,3 | - | - | - |
45 | 11,9 | 12,7 | 13,4 | 13,7 | 14,3 | 14,9 | 15,2 | - | - | - |
50 | 11,2 | 12,0 | 12,9 | 13,3 | 13,7 | 13,9 | 14,5 | 13,4 | - | - |
55 | 11,0 | 11,8 | 12,6 | 13,4 | 14,0 | 14,5 | 14,8 | 12,5 | 13,5 | 14,4 |
60 | 11,1 | 11,9 | - | 13,5 | 14,6 | - | - | - | - | - |
15К | - | 12,0 | 12,8 | 13,6 | 13,8 | 14,0 | - | - | - | - |
20К | - | 12,0 | 12,8 | 13,6 | 13,8 | 14,2 | - | - | - | - |
22 | 12,6 | 12,9 | 13,3 | 13,9 | - | - | - | - | - | - |
А12 | 11,9 | 12,5 | - | 13,6 | 14,2 | - | - | - | - | - |
16ГС | 11,1 | 12,1 | 12,9 | 13,5 | 13,9 | 14,1 | - | - | - | - |
20Х | 11,3 | 11,6 | 12,5 | 13,2 | 13,7 | - | - | - | - | - |
30Х | 12,4 | 13,0 | 13,4 | 13,8 | 14,2 | 14,6 | 14,8 | 12,0 | 12,8 | 13,8 |
35Х | 11,3 | 12,0 | 12,9 | 13,7 | 14,2 | 14,6 | - | - | - | - |
38ХА | 11,0 | 12,0 | 12,2 | 12,9 | 13,5 | - | - | - | - | - |
40Х | 11,8 | 12,2 | 13,2 | 13,7 | 14,1 | 14,6 | 14,8 | 12,0 | - | - |
45Х | 12,8 | 13,0 | 13,7 | - | - | - | - | - | - | - |
50Х | 12,8 | 13,0 | 13,7 | - | - | - | - | - | - | - |
Прыборы для вымярэння каэфіцыента цеплавога расшырэння вадкасцяў, газаў і цвёрдых цел называюць ділатометрамі.