Toplinsko širenje
Sva tijela koja postoje u prirodi, čvrsta, tekuća ili plinovita, u procesu zagrijavanja ili hlađenja, podložna su toplinskom širenju ili stezanju.
Proces kontrakcije i širenja tijela događa se zbog povećanja ili smanjenja stupnja agitacije molekula koje čine tijela. Na primjer, pri zagrijavanju tijela doći će do povećanja udaljenosti između njegovih molekula kao rezultat povećanja stupnja njihove uznemirenosti. Taj se veći razmak između njih očituje skeniranjem tjelesnih dimenzija, koje se mogu pojaviti na tri načina: linearni, površinski i volumetrijski. Suprotno se događa kada se tijela hlade. Kada se to dogodi, udaljenost između molekula se smanjuje i kao rezultat dolazi do smanjenja dimenzija tijela.
Linearna dilatacija:to je širenje koje karakterizira promjena u duljini tijela. Ova se varijacija može izračunati iz sljedeće matematičke jednadžbe:
ΔL = α.L0.ΔT
α: je koeficijent linearnog toplinskog širenja čija je jedinica ° C-1, što ovisi o prirodi materijala koji čini tijelo;
Lo: je početna duljina tijela;
L i ΔT: su varijacije u duljini tijela i temperaturi.
Površinsko širenje: to je širenje koje karakterizira promjena u površini tijela. Ova varijacija u površini tijela može se izračunati pomoću sljedećeg izraza:
ΔS = β.S0.ΔT
β: to je koeficijent površinskog toplinskog širenja, čija je jedinica jednaka koeficijentu linearnog toplinskog širenja, a također ovisi o prirodi materijala koji čini tijelo;
β: 2α;
Samo: početna površina tijela;
S i ΔT: jesu, odnosno, promjena u površini i promjena u tjelesnoj temperaturi.
Volumetrijsko širenje: to je širenje koje karakterizira promjena u volumenu tijela. Ova se varijacija može izračunati s izrazom:
ΔV = γ.V0.ΔT
γ: je volumetrijski koeficijent toplinskog širenja, čija je jedinica jednaka linearnom i površinskom koeficijentu širenja, a također ovisi o prirodi materijala koji čini tijelo;
γ: 3α;
Baka: je početni volumen tijela;
ΔV i ΔT: jesu, odnosno promjena u volumenu i promjena u tjelesnoj temperaturi.
Kalorimetrija
To je grana Fizika koja proučava razmjenu energije između tijela i / ili sustava kada se te izmjene javljaju u obliku topline.
Toplina:je toplinska energija u tranzitu, koja se određuje temperaturnom razlikom između uključenih tijela i / ili sustava.
Temperatura: to je veličina koja mjeri stupanj agitacije molekula koje čine tijelo.
Opća jednadžba kalorimetrije određena je sljedećom matematičkom jednadžbom:
Q = m. ç. ΔT
ç: je specifična toplina materijala;
ΔT: je varijacija tjelesne temperature;
P: je količina topline koja ima jedinicu džula (J).
O toplina može se širiti iz jednog tijela u drugo na tri načina: provođenje, konvekcija i zračenje.
Vožnja: to je prijenos energije koji se događa od molekule do molekule uslijed njihovog uznemirenja, kada je podvrgnut povećanju temperature.
Konvekcija: to je postupak prijenosa topline koji nastaje zbog fluida, zbog razlika u gustoći između dijelova koji čine sustav.
Zračenje: to je vrsta prijenosa energije koja se odvija između dvaju sustava bez fizičkog kontakta između njih. Taj se prijenos odvija elektromagnetskim valovima, poput sunčevih zraka koje svakodnevno zagrijavaju Zemlju.
Napisao Marco Aurélio da Silva
Izvor: Brazil škola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-termica-calorimetria.htm