Fyysisesti sanomme, että ruumiin (tai esineen) lämpötila on mitta sen muodostavien atomien ja molekyylien sekoituksesta. Siksi voimme sanoa, että mitä korkeampi ruumiin lämpötila on, sitä suurempi on sen atomien tai molekyylien sekoitus. Kehon lämpötilan nousu ei vain lisää atomien ja molekyylien levottomuutta, vaan aiheuttaa myös muita vaikutuksia kehossa.
Siten kaikki luonnossa olevat elimet todennäköisesti kärsivät jonkinlaisista vaikutuksista lämpötilan nousun vuoksi. Joissakin elimissä nämä vaikutukset voivat olla näkyvissä, mutta eivät toisissa. Kun kohteen lämpötila nousee, se kärsii myös sen mittojen noususta, joten esineet laajentaa.
Määritämme laajentuminen kohteen vaihteluina lämpötilan vaihtelusta johtuen. Siksi voimme sanoa, että dilataatio on makroskooppinen osoitus molekyylien ja atomien kineettisen energian vaihtelusta.
Lähes kaikkien luonnossa olevien materiaalien tilavuus kasvaa, kun niiden lämpötila nousee, minkä seurauksena näiden esineiden tiheys pienenee. Voidaan sanoa, että tämä sääntö pätee melkein kaikkiin aineisiin. Poikkeuksena on vesi, joka käyttäytyy eri tavalla, kun sen lämpötila vaihtelee välillä 0–4 ºC. Tämä ilmiö tunnetaan veden poikkeavana tilana.
Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)
Lämpötilan nousu lisää aineen atomien tai molekyylien välisen erotuksen lisääntymistä, mikä aiheuttaa tilavuuden muutoksen
Yllä olevan kuvan avulla voimme paremmin ymmärtää, miten materiaalien laajeneminen tapahtuu lämpötilan noustessa. Voimme nähdä, että ensimmäisessä tilanteessa, tietyssä lämpötilassa, aineen atomit ja molekyylit värisevät tasapainotilan ympärillä. Tälle lämpötila-arvolle molekyylien keskimääräinen etäisyys on käytännössä vakio.
Kuitenkin, kun aineen lämpötila nousee, molekyylit tai atomit alkavat värisemään enemmän nopeasti, ts. ne värisevät suuremmalla amplitudilla, minkä vuoksi ne ovat hieman kauempana yhdestä toiset. Tämä suurempi erottelu, toisin sanoen tämä suurempi etäisyys atomien ja molekyylien välillä, heijastuu kohteen mitan kasvuun.
Voimme lopuksi sanoa, että lämpölaajenemisen aiheuttamat vaikutukset ovat ensiarvoisen tärkeitä käytettäessä koneita, jotka käyttävät erityyppiset osat eri materiaaleista, jotka ovat kosketuksissa toisiinsa, koska lämpötilan vaihdellessa nämä osat laajenevat tavallaan eri.
Kirjoittanut Domitiano Marques
Valmistunut fysiikasta
Haluatko viitata tähän tekstiin koulussa tai akateemisessa työssä? Katso:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Dilaatio - materiaalien ominaisuus"; Brasilian koulu. Saatavilla: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-uma-propriedade-dos-materiais.htm. Pääsy 27. kesäkuuta 2021.
