• 締切済み

熱膨張に関する質問

ちょっとうっかり考え込んでしまってもやもやするので誰か助けてくれたら幸いです。 パイプのような筒の熱膨張について考えていたんですが、熱膨張するとそれ自体はやはり歪が生じるんでしょうか?複合材が熱膨張の違いでひび割れしたりというのは聞いたことあるのですが、単体でもひずみでひび割れたりするんでしょうか?確かに膨張すればパイプの口径が大きくなるので歪が生じる気はするんですが、そもそも熱膨張したらその辺を埋め合わせてくれたりはしないんでしょうか…実例が身近にないもので混乱してしまいました。

みんなの回答

  • jamf0421
  • ベストアンサー率63% (448/702)
回答No.2

単純に考えれば熱膨張は原子間が温度に対応して一様に伸びるだけです。加熱が均一であれば、歪みは生じないと思います。

noname#160321
noname#160321
回答No.1

>その辺を埋め合わせてくれたり 何が埋め合わせてくれるのでしょうか? なお、細かい細工物でなく、パイプラインのパイプなどは熱間処理してあるものですからそう簡単に特定の歪みは起きません。

関連するQ&A

  • ドアの熱膨張?

    友達の部屋のドアの事で困っています。 材質が何かわからないのですが、木材のドアです。 レールにもキャスター等が付いておらず、いわゆる凹凸ではまっているだけのドアです。 そのドアが、冬場(今の時期)に石油ファンヒーター等で部屋を暖気すると膨張するのか、熱で乾燥するのか開かなくなるのです。 全く開かない訳ではないのですが、ギシギシ言ってかなり力任せじゃないと開きません。 普段は普通に開きます。 原因は何でしょうか? また防ぐ方法はありますか? ドア自体ではなく家のほうに歪みが生じているのかも… 詳しい方、よろしくご回答お願いします。

  • 熱効率の問題

    明後日の物理テストの熱効率の練習問題でどうしても分からないところがありました。 「毎秒4.2gの燃料を消費しながら、毎秒8.7×10^4Jの熱を周囲に放出しているエンジンがある。このエンジンの熱効率は何%か?。但し、燃料1.0g当たりの燃料により3.0×10^4Jの熱を出すものとする。」という問題です。 答えは約31%となっていますが計算の仕方が分かりません。 また友達に聞くと、そもそも答え自体が間違っているという意見があり、とても混乱しています。 正しい答えと解き方をお手数ですが分かりやすく教えてください。 早急にお願いします。

  • 透過レーザー

    金属やプラスチックなどの、その辺にあるような普通の物質を、 「透過はしてしまうが、熱膨張や外力によるひずみなどによって物質に変形が生じたときには透過後のレーザが透過前のレーザと性質(波長やエネルギー?など)が異なる」 というような感じのレーザってありますか?

  • 窓ガラスに経年劣化はあるのでしょうか

    ベランダの金属線入りの大きな窓ガラスの一部に、自然にひびが入り、日を得ずして上から下までそのひびが通ってしまいました。 その金属線が原因ということですが、 1)金属の熱膨張によるもの 2)ガラスの端の部分から金属線に発錆が起こり、これがガラスを押し広げることによるひび割れ の二つが考えられるということです。 私の入っているマンション保険では、経年劣化に起因するものは補償されませんので、2)ならば経年劣化と判断されて補償を受けることができません。また、1)はというと、築20年にもなるのに、どうして今頃になって熱膨張が起こるのかと理論的にも無理があるように思います。 そもそも、2)の現象が本当に起こるものなのでしょうか?

  • 熱膨張について

    なかなか常温にできない環境で仕事をしていますので熱膨張のせいで不良返品をくらうことがままあります。 鉄やアルミが温度によってどれぐらい膨張・縮小するのか計算式で求めることは可能なのでしょうか?ご存じでしたら教えてください。

  • 熱膨張について

    熱膨張について、ご教示願います。 温度が上昇すると金属は膨張して寸法が変わるようですが、 中実シャフトと中空パイプでは膨張の仕方はどのようになりますか? 考え方、計算の仕方がわかっておりません。 よろしくおねがいします。 例えば 外径30mm、内径25mm、長さ20mmの中実シャフトで、温度が20度→100度に変化した場合、外径寸法、内径寸法、長さはどのように変化しますか? また、外径30mm、長さ20mmの中実シャフトの場合は外径寸法、長さはどのように変化しますか?

  • 熱膨張について

    はじめまして。 ホブ盤を用いて歯車を加工し、オーバーピン径を測定していますが、加工直後では熱膨張のため、図面指示寸法に入らないことがあります。 (公差幅100μmに対し、変化量は50μmほど) そこで、ワーク温度を測定し、補正をかけたいのですが、どのようにしたらいいのかアドバイスをお願いいたします。

  • 熱膨張について

    熱膨張を力で強引に押さえ込むことは可能ですか? 例えば熱膨張率の大きな金属をほとんど熱膨張しない強度の高い素材でコーティングした状態で加熱すれば変形は起こらないのでしょうか?

  • 熱膨張について

    厚さ2mmのステンレス板で作った、直径400mmのパイプに、300度の熱を与えた場合、熱膨張により直径はどの程度になるのでしょうか?

  • 圧入リングの温度制限

    ポンプのケーシングとインペラの間の隙間を小さくするために、例えばケーシング側に金属製ウェアリングがよく取り付けられます。 圧入だけで取り付けることも多いようですが、どんな高温であっても(150℃前後を考えています)圧入に問題は生じないのでしょうか。 リングの方が線膨張係数は少し大きいものとします。 例としてポンプを挙げましたが、圧入そのものに対する疑問です。リングの膨張の方が大きくても歪が生じ、かえって抜け落ちる原因になり得るのでしょうか。あるいは、熱応力による破壊の問題・・・ JIS B2031に鋳鉄弁の規定があり、飽和蒸気に使用する場合、弁座がねじ込みなら0.7MPaまで、圧入なら0.2MPaまでしか使えないとなっています。0.2MPaでの飽和温度は約133℃です。流体の種類ではなく、ここら辺の温度になると圧入の限界がでてくるのかと想像しています。 アドバイスよろしくお願いいたします。