📏 熱膨脹計算機 (ΔL=αLΔT) - 線性膨脹係數

輸入任意 3 個長度變化（ΔL）、線性膨脹係數（α）、原始長度（L）和溫度變化（ΔT），本計算機會立即用 ΔL=αLΔT 算出缺少的 1 個。選擇材料預設可自動填入 α。

僅填入 4 個欄位中的 3 個。另一個值會自動計算。ΔL 為 mm，L 為 m。

材料預設（自動填入 α）

長度變化（ΔL） (mm)

線性膨脹係數（α） (×10⁻⁶ /°C)

原始長度（L） (m)

溫度變化（ΔT） (°C)

結果

長度變化（ΔL）

—

線性膨脹係數（α）

—

原始長度（L）

—

溫度變化（ΔT）

—

各材料線性膨脹係數（α）參考表

※ 下列數值來自標準工程手冊的典型數據（約 20°C，×10⁻⁶/°C，為近似值），可能會因合金成分與溫度範圍而異。

指南

大多數固體受熱會變長，降溫則會縮短—這就是線性熱膨脹。

ΔL = α × L × ΔT

ΔL 是長度變化，α 是材料的線性膨脹係數（每 °C 的膨脹比率），L 是原始長度，ΔT 是溫度變化。本計算機可由另外 3 個變量求出 4 個中的任 1。

係數取決於原子鍵結強度與晶體結構。像 PVC（52×10⁻⁶/°C）這類鍵結較弱的塑膠會膨脹很多，而像玻璃與混凝土這類剛性無機材料（約 8-12×10⁻⁶/°C）膨脹很少。這就是為何橋樑、鐵路和建築接縫會設計溫度驅動位移吸收用的膨脹縫。

一條 10m 鋼軌（α=12×10⁻⁶/°C）在夏天加熱 30°C 後膨脹量為 ΔL = 12×10⁻⁶ × 10 × 30 = 0.0036m = 3.6mm。鐵路與橋梁設計人員使用這個精準計算來決定膨脹接縫間隙。

為何我只需輸入 3 個值？

ΔL、α、L 與 ΔT 由單一方程式 ΔL=αLΔT 連接，因此知道 3 個值就可唯一決定第 4 個值。因此只需要輸入 3 個。

我選擇材料預設時會發生什麼？

標準線性膨脹係數（α，×10⁻⁶/°C）會自動填入輸入欄位。若要使用你自己的值，請選擇「自訂」或清除自動填入欄位。

單位不同（mm 與 m）會有問題嗎？

不會。計算機會在內部自動處理 α ×10⁻⁶ 的縮放與 L(m)→ΔL(mm) 單位轉換，因此可直接使用顯示的單位輸入。