Por que a placa de aço inoxidável se expande quando aquecida?

Placas de aço inoxidávelexpandir quando aquecido, principalmente devido ao fenômeno físico da expansão térmica. As razões específicas são as seguintes:

1. Movimento molecular intensificado: quando oplaca de aço inoxidávelé aquecido, os átomos ou moléculas dentro do metal ganharão mais energia térmica, fazendo com que seu movimento se intensifique. De acordo com os princípios da termodinâmica, à medida que a temperatura aumenta, a energia cinética média entre as moléculas aumenta, o que faz com que a força de interação entre os átomos mude, a distância entre os átomos aumente e o volume geral do metal se expanda.

2. Expansão térmica linear: A expansão térmica do aço inoxidável é um processo de expansão linear, ou seja, o comprimento, a área e o volume do metal aumentarão com o aumento da temperatura. Normalmente, a expansão do metal ocorre ao longo de seu comprimento, e o grau de expansão depende do coeficiente de expansão térmica do metal.

3. Coeficiente de expansão térmica: O coeficiente de expansão térmica do aço inoxidável é uma quantidade física que descreve seu grau de expansão térmica. Os aços inoxidáveis ​​com diferentes composições de liga têm coeficientes de expansão térmica ligeiramente diferentes, mas de modo geral, o coeficiente de expansão térmica do aço inoxidável é relativamente pequeno, mas ainda se expandirá significativamente em altas temperaturas. Normalmente, o coeficiente de expansão térmica do aço inoxidável é de cerca de 10 × 10^-6 /°C, o que significa que para cada aumento de 1°C, uma placa de aço inoxidável com 1 metro de comprimento aumentará em comprimento em cerca de 10 mícrons.

4. Mudanças na estrutura da treliça: A estrutura da treliça do aço inoxidável se expande quando aquecida. Quando a temperatura aumenta, a estrutura cristalina dentro do metal fica mais frouxa, fazendo com que o volume geral do metal se expanda. Esta expansão manifesta-se à medida que o metal se torna maior em aparência, especialmente a temperaturas mais elevadas, onde o fenómeno de expansão é mais significativo.

5. Tensão e deformação: Quando uma placa de aço inoxidável é aquecida, se houver um gradiente de temperatura, o grau de expansão da superfície e do interior do metal pode ser diferente, o que pode causar tensão no interior da placa de aço inoxidável e pode até causar flexão ou deformação. Porém, em circunstâncias normais, se o aquecimento for uniforme, a expansão será uniforme.

Resumo: A principal razão para a expansão daplacas de aço inoxidávelquando aquecido é o fenômeno da expansão térmica. Quando a temperatura aumenta, a vibração dos átomos dentro do metal aumenta, resultando num aumento na distância entre os átomos e numa expansão geral do volume. Este grau de expansão é afetado pelo coeficiente de expansão térmica do material e pela mudança de temperatura.