【摘 要】
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1927年12月,欧洲报纸上登出了这样一条惊人的消息:法国遭到连续几天的严寒袭击,巴黎市中心的塞纳河桥受到严重的破坏。桥的铁架遇冷收缩,因此桥面上的砖突然碎裂,桥上交通只得暂时断绝。桥居然被冻短了!原来,这是冷缩的结果。我们知道,一般的物体都会遇热膨胀,遇冷收缩。例如钢轨的温度从0℃升到1℃,它的长度就会增加为原长的0.000011倍。在炎热的夏天,烈日照在钢轨上,温度可以达到30℃~40%。摸起
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1927年12月,欧洲报纸上登出了这样一条惊人的消息:法国遭到连续几天的严寒袭击,巴黎市中心的塞纳河桥受到严重的破坏。桥的铁架遇冷收缩,因此桥面上的砖突然碎裂,桥上交通只得暂时断绝。桥居然被冻短了!原来,这是冷缩的结果。我们知道,一般的物体都会遇热膨胀,遇冷收缩。例如钢轨的温度从0℃升到1℃,它的长度就会增加为原长的0.000011倍。在炎热的夏天,烈日照在钢轨上,温度可以达到30℃~40%。摸起来烫手;在严寒的冬天,钢轨又会冷到-25℃,甚至达到-40℃。就算夏天和冬天温度只差50℃,北京到太原的铁路长514公里,冬夏之间就差上大约280米!所以铁路路面上的钢轨并不是密接的,每根钢轨之间都留有一定的间隙。你们也许会说,把铁桥固定住,不让它热胀冷缩不行吗?这可太不容易了,热胀冷缩产生的力量是巨大的。如果拿一根外径216毫米、壁厚8毫米、长100毫米的钢管来说,倘若把它的两端牢牢固定,从0℃加热到100℃,钢管向外的推力竟能达到127吨!反过来,当这个钢管从100℃的高温降到0℃时,也会产生那么大的拉力。如果建筑物里埋下这种钢管,恐怕过不了几个月后,就会千疮百孔了。
为了避免因热胀冷缩影响建筑物的结构,各种热气管和热液管都要在管道中安装伸缩管,当导管热胀冷缩时,只改变伸缩管的变曲程度,不会影响其它部分。
也许你会接着问:塞纳河大铁桥遇冷收缩了,它上边的砖和水泥也要遇冷收缩,那什么会把砖冻坏呢?这是由于桥和砖冷的程度不同造成的。
温度升高时,固体长度增长叫固体的线膨胀。温度上升1℃固体线度的增加与0℃时线长的比叫做线胀系数。
不同物质的线胀系数是不同的。铁的线胀系数是0.000012,钢的线胀系数是0.000011,水泥的线胀系数是0.000014,各种材料各行其是,并不同步。这样,有时会互相挤压,有时会互相远离,于是就会发生塞纳河大铁桥冻短之类的事故。
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