En termes physiques, on dit que la température d'un corps (ou d'un objet) est une mesure de l'agitation des atomes et des molécules qui le composent. Par conséquent, on peut dire que plus la température d'un corps est élevée, plus l'agitation de ses atomes ou molécules est importante. L'augmentation de la température d'un corps provoque non seulement une augmentation de l'agitation des atomes et des molécules, mais provoque également d'autres effets dans le corps.
Ainsi, tous les corps qui sont dans la nature sont susceptibles de subir un certain effet en raison de l'augmentation de leur température. Dans certains corps, ces effets peuvent être visibles, mais pas dans d'autres. Lorsqu'il y a une augmentation de la température d'un objet, il subit également une augmentation de ses dimensions, de sorte que les objets dilater.
Nous définissons le dilatation comme la variation des dimensions d'un objet due à la variation de température. Par conséquent, nous pouvons dire que la dilatation est une manifestation macroscopique de la variation de l'énergie cinétique des molécules et des atomes.
Presque tous les matériaux existant dans la nature subissent une augmentation de volume lorsque leur température augmente, en conséquence, la densité de ces objets diminue. On peut dire que cette règle est valable pour presque toutes les substances. Une exception est l'eau qui se comporte différemment lorsque sa température varie de 0°C à 4°C. Ce phénomène est connu sous le nom d'état anormal de l'eau.
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L'augmentation de la température génère une augmentation de la séparation entre les atomes ou les molécules d'une substance qui provoque un changement de volume
La figure ci-dessus nous permet de mieux comprendre comment l'expansion des matériaux se produit avec l'augmentation de la température. On voit que dans la première situation, à une certaine température, les atomes et molécules de la substance vibrent autour d'une position d'équilibre. Pour cette valeur de température, la distance moyenne entre les molécules est pratiquement constante.
Cependant, lorsqu'il y a une augmentation de la température de la substance, les molécules ou les atomes commencent à vibrer plus rapidement, c'est-à-dire qu'ils vibrent avec une plus grande amplitude, par conséquent, ils sont un peu plus éloignés de l'un des autres. Cette plus grande séparation, c'est-à-dire cette plus grande distance entre les atomes et les molécules, se traduit par l'augmentation des dimensions de l'objet.
Nous pouvons conclure en disant que les effets causés par la dilatation thermique sont d'une importance primordiale lors de la conception de machines qui utilisent différents types de pièces de différents matériaux, qui sont en contact les unes avec les autres, car avec la variation de température, ces pièces vont se dilater d'une manière différent.
Par Domitiano Marques
Diplômé en Physique
Souhaitez-vous référencer ce texte dans un travail scolaire ou académique? Voir:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. « La dilatation – une propriété des matériaux »; École du Brésil. Disponible en: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-uma-propriedade-dos-materiais.htm. Consulté le 27 juin 2021.
