En physique on peut dire que dilatation thermique c'est l'augmentation des dimensions du corps due à l'augmentation de la température. Il se produit avec presque tous les matériaux, à l'état solide, liquide ou gazeux. On dit que la dilatation du corps est liée à l'agitation thermique des molécules qui composent le corps corps, car on sait que plus le corps est chaud, plus l'agitation thermique de son molécules.
Plus les molécules d'un corps vibrent (secouent), plus elles ont besoin d'espace pour vibrer. Ainsi, l'augmentation des dimensions du corps est due à l'augmentation de l'espace entre les molécules qui composent le corps. Par conséquent, si l'augmentation de la température produit une dilatation thermique du corps, une réduction de la température entraînera une diminution du volume, c'est-à-dire qu'elle entraînera une contraction du corps.
Dans les études de thermologie, nous prenons en compte trois types de dilatation thermique: une dilatation linéaire, qui est liée à l'augmentation de la longueur du corps lorsqu'il est réchauffé; le
dilatation superficielle, qui est liée à l'augmentation de la longueur et de la largeur du corps, c'est-à-dire qu'il y a une augmentation en deux dimensions; et le dilatation volumétrique, qui est liée à l'augmentation du corps en trois dimensions, c'est-à-dire qu'avec l'augmentation de la température, le corps varie en longueur, largeur et hauteur.Ne vous arrêtez pas maintenant... Y'a plus après la pub ;)
Il est souvent difficile de percevoir à l'œil nu (c'est-à-dire sans l'aide d'instruments) la dilatation thermique des corps. Dans notre vie quotidienne, nous sommes confrontés à plusieurs situations dans lesquelles il est nécessaire de prendre en compte les dilatations thermiques, par exemple: les rails des rames sont placées de manière à ce qu'il y ait toujours un petit espace entre elles, pour éviter les déformations (figure ci-dessus) lorsqu'elles chauffent; sur les trottoirs cimentés sont placés joints de dilatation entre les dalles de ciment pour éviter les déformations dues à l'augmentation de la température, etc.
Comme les solides, les liquides gonflent également avec l'augmentation de la température. Bien que les liquides n'aient pas leur propre forme (ils prennent la forme des récipients qui les contiennent), nous ne définissons pas pour eux les coefficients de dilatation linéaire et surfacique, on définit uniquement le coefficient de dilatation volumétrique.
Ainsi, pour que nous étudiions la dilatation volumétrique des liquides, il faut qu'ils soient contenus dans un récipient, qui d'ailleurs se dilatera également. Il faut donc généralement prendre en compte deux dilatations, la dilatation liquide et le dilatation du conteneur.
Par Domitiano Marques
Diplômé en Physique
Équipe scolaire du Brésil
Souhaitez-vous référencer ce texte dans un travail scolaire ou académique? Voir:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. « Expansion thermique des solides et des liquides »; École du Brésil. Disponible en: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-termica.htm. Consulté le 27 juin 2021.
