Калькулятор теплового расширения

Выберите линейное, поверхностное или объёмное расширение и материал, введите начальный размер и две температуры. Калькулятор покажет изменение и новый размер в той же единице, изменение в процентах и использованный коэффициент. При охлаждении изменение отрицательное.

Расширение
Единица температуры
Изменение размера0,036 m
Новый размер
100,036 m
Изменение в миллиметрах
36 mm
Изменение в процентах
0,036 %
Изменение температуры
30 K
Использованный коэффициент (α, 2α, 3α или β)
12 ×10⁻⁶/K

Работает в браузере: всё, что вы вводите, никуда не отправляется.

Как пользоваться

  1. Выберите расширение длины, площади или объёма.
  2. Выберите материал или «Свой коэффициент» и введите его в единицах 10⁻⁶ на кельвин (12 — это 12 × 10⁻⁶/K).
  3. Введите начальный размер с единицей (площадь и объём — в квадрате или кубе этой единицы) и две температуры.

Формулы

  • Длина: ΔL = α × L₀ × ΔT.
  • Площадь: ΔS = 2α × S₀ × ΔT. Объём: ΔV = 3α × V₀ × ΔT или β × V₀ × ΔT.
  • Новый размер: L = L₀ + ΔL. Разность в 1 °C равна 1 K, 1 °F — 5/9 K.

Пример

Стальной рельс 100 м нагревается с 0 °C до 30 °C: ΔL = 12 × 10⁻⁶ × 100 × 30 = 0,036 м (36 мм), новая длина 100,036 м, изменение 0,036 %.

Медный брусок 1000 см³ нагревают с 20 °C до 100 °C: ΔV = 3 × 17 × 10⁻⁶ × 1000 × 80 = 4,08 см³.

Советы

  • Отверстия тоже растут. Отверстие в пластине расширяется так, будто сделано из её материала.
  • Если деталь закреплена и расширяться не может, в ней возникают напряжения — их оценит калькулятор напряжения и деформации.
  • Приближения 2α и 3α верны при небольших ΔT, а для бытовых перепадов это так.

Частые вопросы

По какой формуле считают тепловое расширение?

Для длины ΔL = α × L₀ × ΔT, где α — коэффициент линейного расширения. Для площади ΔS ≈ 2α × S₀ × ΔT, для объёма ΔV ≈ β × V₀ × ΔT, причём для твёрдых тел β ≈ 3α.

На сколько удлиняется стальной рельс?

При α ≈ 12 × 10⁻⁶ на кельвин рельс длиной 100 м при нагреве на 30 °C удлиняется на 12 × 10⁻⁶ × 100 × 30 = 0,036 м, то есть на 36 мм. Поэтому у рельсов, мостов и трубопроводов есть температурные зазоры и компенсаторы.

Точны ли значения для материалов?

Нет, это типичные округлённые значения при комнатной температуре; реальный коэффициент зависит от марки сплава или состава и меняется с температурой. Для точного расчёта выберите «Свой коэффициент» и введите значение из справочника.

Как посчитать расширение жидкости?

Выберите «Объёма», затем «Свой коэффициент», в поле «Вводимый коэффициент» — «Объёмный β» и введите β в единицах 10⁻⁶ на кельвин. Тогда расчёт идёт прямо по ΔV = β × V₀ × ΔT.

Ещё в разделе «Математика»

Все инструменты раздела: Математика ·Обновлено 7 ноября 2026 г.

Настройки конфиденциальности

Google Analytics показывает нам, какими инструментами пользуются и работают ли они. Он может ставить cookie. Ваш выбор сохраняется в этом браузере.