I fysiske termer siger vi, at temperaturen i et legeme (eller objekt) er et mål for omrøringen af de atomer og molekyler, der udgør det. Derfor kan vi sige, at jo højere temperaturen i et legeme er, desto større omrøring af dets atomer eller molekyler. Forøgelsen i temperaturen i en krop forårsager ikke kun en stigning i omrøringen af atomer og molekyler, men forårsager også andre effekter i kroppen.
Således vil alle kroppe, der er i naturen, sandsynligvis lide en eller anden effekt på grund af stigningen i deres temperatur. I nogle kroppe kan disse effekter være synlige, men ikke i andre. Når der er en stigning i temperaturen på et objekt, lider det også en stigning i dets dimensioner, så objekterne udvides.
Vi definerer udvidelse som variationen i dimensionerne på et objekt på grund af variationen i temperatur. Derfor kan vi sige, at udvidelse er en makroskopisk manifestation af variationen i den kinetiske energi af molekyler og atomer.
Næsten alle materialer, der findes i naturen, lider af en stigning i volumen, når deres temperatur stiger, hvilket resulterer i, at dens genstands tæthed falder. Man kan sige, at denne regel gælder for næsten alle stoffer. En undtagelse er vand, der opfører sig forskelligt, når dets temperatur varierer fra 0 ° C til 4 ° C. Dette fænomen er kendt som den anomale tilstand af vand.
Stop ikke nu... Der er mere efter reklamen;)
Stigningen i temperatur genererer en stigning i adskillelsen mellem et stofs atomer eller molekyler, der forårsager en ændring i volumen
Ovenstående figur giver os mulighed for bedre at forstå, hvordan udvidelsen af materialer sker med stigende temperatur. Vi kan se, at stoffets atomer og molekyler i den første situation ved en bestemt temperatur vibrerer omkring en ligevægtsposition. For denne temperaturværdi er den gennemsnitlige afstand mellem molekylerne praktisk talt konstant.
Men når der er en stigning i stoffets temperatur, begynder molekylerne eller atomer at vibrere mere hurtigt, det vil sige de vibrerer med større amplitude, derfor er de lidt mere fjernt fra et af andre. Denne større adskillelse, det vil sige denne større afstand mellem atomer og molekyler, afspejles i stigningen i objektets dimensioner.
Vi kan slutte med at sige, at effekterne forårsaget af termisk ekspansion er af største betydning, når vi designer maskiner, der bruger forskellige typer dele af forskellige materialer, som er i kontakt med hinanden, fordi med temperaturvariationen vil disse dele udvides på en måde forskellige.
Af Domitiano Marques
Uddannet i fysik
Vil du henvise til denne tekst i et skole- eller akademisk arbejde? Se:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Udvidelse - en egenskab ved materialer"; Brasilien skole. Tilgængelig i: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-uma-propriedade-dos-materiais.htm. Adgang til 27. juni 2021.
