Гледали ли сте някога железопътен коловоз? Между две последователни парчета релса има пространство. По същия начин много дълги бетонни мостове не се изграждат в един блок. Те са оформени от няколко бетонни блока, изградени един до друг. Тези пространства се оставят от строителите, защото повечето материали се разширяват с повишаване на температурата.
Следователно, когато материал (или вещество) се нагрява, размерите му се променят. В повечето случаи, включващи твърди вещества, тези вариации се забелязват лесно, но наблюдение строг е в състояние да посочи фактори, които ще повлияят на процеса на разширяване, понесен от вещество.
Тъй като разширяването е причинено от повишаването на температурата, можем да кажем, че колкото по-голямо е повишаването на температурата, толкова по-голямо е разширението. По този начин, при не много големи вариации в температурата, разширението на дължината е пропорционално на него, като обикновено е незабележимо.
Що се отнася до линейното разширение, можем да заявим, че видът на материала оказва влияние върху разширяването на веществото. Тази характеристика на материалите може да бъде представена чрез число, наречено коефициент на разширение, който се получава експериментално и това информира колко единица дължина на веществото се разширява, когато претърпи температурни промени от 1 ° C.
Не спирайте сега... Има още след рекламата;)
Как всеки от тези фактори (вариране на температурата, първоначална дължина на лентата и материал на от което се състои) влияе разширяването може да се преведе математически от много просто. Нека видим фигурата по-горе, в нея имаме метална пръчка с дължина L0 и начална температура T0, при да се нагрява за определен период от време, ще има крайна дължина L и крайна температура ДА СЕ.
По този начин лентата претърпява a линейно разширение ΔL, която може да се изчисли чрез разликата между L и L0, когато е претърпяла промяна в температурата си (ΔT), изчислена между T и T0. Така че имаме:
ΔL = L0 .α .ΔT или L = L0 (1+ α.ΔT)
В SI първоначалната дължина на пръта е дадена в метри, коефициентът на линейно разширение на материала α е даден в K-1 и температурната промяна ΔT е дадена в K. По-често обаче се използва коефициентът на разширение на материала в ° C-1 и вариране на температурата в ° C.
От Домициано Маркис
Завършва физика
Искате ли да се позовавате на този текст в училище или академична работа? Виж:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Линейно разширение на твърди вещества"; Бразилско училище. Наличен в: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-linear-dos-solidos.htm. Достъп на 28 юни 2021 г.
