Lineare Dilatation. Wie kommt es zur linearen Dilatation?

Wenn Körper Temperaturschwankungen ausgesetzt sind, erweitern, das heißt, sie erleiden eine Zunahme oder Abnahme ihrer Abmessungen. Es ist erwähnenswert, dass diese Variation sehr gering ist und dass sie oft mit bloßem Auge nicht wahrnehmbar ist, so dass Geräte wie ein Mikroskop erforderlich sind, um sie sichtbar zu machen.
Der Körper dehnt sich aus, wenn seine Temperatur ansteigt. Es ist bekannt, dass bei einer Änderung der Körpertemperatur die Atome, aus denen sie bestehen, stärker bewegt werden, wodurch der durchschnittliche Abstand zwischen ihnen zunimmt. Daher gewinnt der Körper neue Dimensionen, dh er dehnt sich aus. Generell schwellen alle Körper nach Erwärmung an und ziehen sich nach Temperatursenkung zusammen.
Lineare Ausdehnung ist diejenige, bei der nur eine Dimension variiert, dh die Länge des Materials. Stellen Sie sich folgende Situation vor: ein Metallstab der Länge L_ich bei Temperatur t_ich, wird auf eine bestimmte Temperatur t. erhitzt_f. Zu erkennen ist, dass der Stab nach dem Erhitzen nicht mehr die gleiche Länge hat, dh er hat sich in seiner Abmessung verändert, in seiner Länge hat er sich ausgedehnt. Aussehen:

Wobei ΔL = L_f – L_ich ist die Längenänderung, also die Längenausdehnung des Stabes. Und t = t_f – t_ich ist die Temperaturschwankung des Balkens. Experimentell stellt sich heraus, dass:
- die Anfangslänge (L_ich) ist proportional zur Anfangstemperatur (t_ich);
- die endgültige Länge (L_f) ist proportional zur Endtemperatur (t_f);
- Die Längenausdehnung hängt vom Material ab, aus dem die Stange besteht.
Aus diesen Erkenntnissen wurde folgende Gleichung für die Längenausdehnung der Körper ermittelt: L = L_ichα t, wobei α heißt linearer Ausdehnungskoeffizient, ist eine konstante Eigenschaft des Materials, aus dem der Körper besteht. Für Aluminium haben wir beispielsweise α = 0.000023 pro °C (oder °C^-1), bedeutet dies, dass sich Aluminium bei jeder 1°C Abweichung in. 23 Millionstel seiner Länge ausdehnt seine Temperatur, d. h. eine sehr kleine Ausdehnung, die möglicherweise nur in Mikroskop.

Von Marco Aurélio da Silva

Quelle: Brasilien Schule - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-linear.htm