5章 热量

夏季和冬季的铁轨

在十月,莫斯科和圣彼得堡之间的铁轨全程总长是多少呢?

或许有的人说,根本不会发生任何变化。抑或有人能够说出准确的数据:“铁轨全程长为640千米,并且夏季的长度比冬天要长出至少三百米。”

或许这让你感觉到很可笑,铁轨不像植物那样有生命,怎么可能长长呢?但是这是事实,这是个很科学很正确的答案。这个问题可以用热胀冷缩的原理来说明,但是必须以这条铁轨从头到尾没有一个接合处作为前提。

在夏天,也正是太阳直射铁轨的时候,铁轨温度高达30℃~40℃,有时候连鸡蛋都能煎熟了,此时,随着温度每升高1℃,铁轨的长度就会增长十万分之一。冬天时,随着气温下降铁轨的温度会下降到-25℃,在这种温度下长度发生不了变化。铁轨的温度在夏天和冬天大约能差到55℃,差距在这种情况下,用铁轨的长度640千米乘上0.00001,然后乘上55,得出352米。这样得出来的距离就是铁轨夏天要长出来的长度。

谈到这些,或许有的人会感到不解,人们看到的铁路明明没有变长,大家为什么会有这样的疑问呢,那是因为大家把两个概念给弄混了,大家要搞清楚,铁路和铁轨有着不同的长度,它们的长度并不是完全一样的。铁路是有很多段的铁轨拼成的,然而铁轨的拼接处并不能一点缝隙都没有,都不是紧密相连的,铁轨变长就是因为缝隙给了空间,随着气温的升高铁轨的长度也会增加。

因此,我们可以说,在夏天,莫斯科到圣彼得堡的铁路没有变长,而铁轨长度却增加了352米。