📏 熱膨張計算機 (ΔL=αLΔT)

ほとんどの固体は温度が上がると長さが伸び、下がると縮みます。これを線熱膨張(linear thermal expansion)と呼び、次の式で表されます。

ΔL = α × L × ΔT

ΔLは長さの変化量、αは材質固有の線膨張係数（1°Cあたりの膨張比率）、Lは元の長さ、ΔTは温度変化量です。本計算機は4変数のうち3つを入力すると残り1つを自動的に求めます。

線膨張係数は原子間の結合力と結晶構造によって異なります。PVC(52×10⁻⁶/°C)のように結合が弱いプラスチック類は熱膨張が大きく、ガラス・コンクリート（約8〜12×10⁻⁶/°C）のように硬い無機材料は熱膨張が小さくなります。この差のため、橋・線路・建物の継ぎ目には温度変化を吸収する伸縮継手(expansion joint)が設計に組み込まれます。

例えば長さ10mの鋼レール（α=12×10⁻⁶/°C）が夏に30°C上昇すると、ΔL = 12×10⁻⁶ × 10 × 30 = 0.0036m = 3.6mm伸びます。鉄道・橋梁の設計ではこの計算で継ぎ目の間隔を決定します。