De ce placa din oțel inoxidabil se extinde când este încălzită?

Plăci din oțel inoxidabilse extinde la încălzire, în principal datorită fenomenului fizic de dilatare termică. Motivele specifice sunt următoarele:

1. Mișcare moleculară intensificată: Cândplaca din otel inoxidabileste încălzit, atomii sau moleculele din interiorul metalului vor câștiga mai multă energie termică, determinând intensificarea mișcării lor. Conform principiilor termodinamicii, pe măsură ce temperatura crește, energia cinetică medie dintre molecule crește, ceea ce face ca forța de interacțiune dintre atomi să se modifice, distanța dintre atomi să crească și volumul total al metalului să se extindă.

2. Expansiunea termică liniară: Dilatarea termică a oțelului inoxidabil este un proces de expansiune liniară, adică lungimea, aria și volumul metalului vor crește odată cu creșterea temperaturii. De obicei, dilatarea metalului este de-a lungul lungimii sale, iar gradul de dilatare depinde de coeficientul de dilatare termică al metalului.

3. Coeficientul de dilatare termică: Coeficientul de dilatare termică al oțelului inoxidabil este o mărime fizică care descrie gradul său de dilatare termică. Oțelurile inoxidabile cu diferite compoziții de aliaje au coeficienți de dilatare termică ușor diferiți, dar, în general, coeficientul de dilatare termică al oțelului inoxidabil este relativ mic, dar se va extinde în continuare semnificativ la temperaturi ridicate. De obicei, coeficientul de dilatare termică al oțelului inoxidabil este de aproximativ 10 × 10^-6 /°C, ceea ce înseamnă că pentru fiecare creștere de 1°C, o placă de oțel inoxidabil de 1 metru lungime va crește în lungime cu aproximativ 10 microni.

4. Modificări în structura zăbrelei: Structura zăbrelei din oțel inoxidabil se extinde atunci când este încălzită. Când temperatura crește, structura cristalină din interiorul metalului devine mai slăbită, determinând extinderea volumului total al metalului. Această expansiune se manifestă prin faptul că metalul devine mai mare ca aspect, mai ales la temperaturi mai ridicate, unde fenomenul de dilatare este mai semnificativ.

5. Tensiune și deformare: Când o placă de oțel inoxidabil este încălzită, dacă există un gradient de temperatură, gradul de expansiune al suprafeței și interiorul metalului poate fi diferit, ceea ce poate provoca stres în interiorul plăcii de oțel inoxidabil și poate provoca chiar îndoire sau deformare. Cu toate acestea, în circumstanțe normale, dacă încălzirea este uniformă, dilatarea este uniformă.

Rezumat: principalul motiv pentru extindereaplăci din oțel inoxidabilla încălzire este fenomenul de dilatare termică. Când temperatura crește, vibrația atomilor din interiorul metalului crește, rezultând o creștere a distanței dintre atomi și o expansiune totală a volumului. Acest grad de expansiune este afectat de coeficientul de dilatare termică al materialului și de schimbarea temperaturii.