रैखिक प्रसार

Linear expansion

रैखिक विस्तार उस घटनाक्रम को संदर्भित करता है जहां तापमान बढ़ने पर किसी वस्तु या सामग्री की लंबाई बढ़ जाती है। अधिकांश पदार्थ, ऊष्मत (गर्म) होने पर फैलते हैं और ठंडा होने पर सिकुड़ते हैं। यह विस्तार और संकुचन मुख्य रूप से सामग्री के भीतर कणों की बढ़ी हुई या घटी हुई गतिज ऊर्जा के कारण होता है।

किसी वस्तु के रैखिक विस्तार को रैखिक विस्तार के गुणांक ($\Delta L$) का उपयोग करके परिमाणित किया जा सकता है। रैखिक विस्तार का गुणांक प्रति इकाई लंबाई प्रति डिग्री सेल्सियस (या प्रति इकाई लंबाई प्रति डिग्री केल्विन) में परिवर्तन का प्रतिनिधित्व करता है। इसे आमतौर पर प्रतीक $\alpha$ द्वारा दर्शाया जाता है।

तापीय विस्तार के कारण किसी वस्तु की लंबाई ($\Delta L$) में परिवर्तन की गणना करने का सूत्र इस प्रकार दिया गया है:

$\Delta L=\alpha *L*\Delta T$

जहाँ:

$\Delta L$ = वस्तु की लंबाई में परिवर्तन

$\alpha$ = रैखिक विस्तार का गुणांक

$L$ = वस्तु की मूल लंबाई

$\Delta T$= तापमान में परिवर्तन

रैखिक विस्तार का गुणांक सामग्री के आधार पर भिन्न होता है। विभिन्न पदार्थों में अलग-अलग परमाणु या आणविक संरचनाएं होती हैं, जो प्रभावित करती हैं कि वे तापमान परिवर्तन पर कैसे प्रतिक्रिया करते हैं। उदाहरण के लिए, अ-धातुओं की तुलना में, धातुओं में प्रायः रैखिक विस्तार के गुणांक अधिक होते हैं।

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि रैखिक विस्तार ऊष्मीय (थर्मल) विस्तार का एकमात्र प्रकार नहीं है। ठोस भी विस्तार के अन्य रूपों का अनुभव करते हैं, जैसे क्षेत्र विस्तार (द्वि-आयामी) और आयतन विस्तार (त्रि-आयामी), जिन्हें विस्तार के विभिन्न गुणांकों का उपयोग करके मात्राबद्ध किया जाता है।

रैखिक विस्तार अभियांत्रिकी (इंजीनियरिंग), भौतिकी और विभिन्न क्षेत्रों में एक मौलिक अवधारणा है, जहां सटीक माप और तापमान परिवर्तन पर विचार करने की आवश्यकता होती है। तापमान भिन्नता के साथ होने वाले विस्तार और संकुचन को ध्यान में रखते हुए इसका उपयोग संरचनाओं, पुलों, पाइपलाइनों और अन्य प्रणालियों के अभिकल्पन में किया जाता है।