We weten dat veel materialen zwellen bij verhitting en krimpen bij afkoeling. Het deel van de natuurkunde dat dit gedrag van lichamen bestudeert, wordt Thermologie genoemd. In de studie van thermologie zagen we dat wanneer we een bepaald materiaal verwarmen, er een toename is in de thermische agitatie van zijn moleculen. Deze toename veroorzaakt ook een toename van de afstand tussen hen, dus wanneer ze afstand nemen, is er een verwijding van het lichaam.
We hebben ook gezien dat verwijding op drie manieren kan plaatsvinden: lineair, oppervlakkig en volumetrisch. Dit artikel heeft tot doel de volumetrische uitzetting van vaste objecten te bestuderen. Het belangrijkste kenmerk van de volumetrische uitzetting van vaste stoffen is dat het in alle dimensies voorkomt, dat wil zeggen dat er variatie is in lengte, breedte en hoogte. Zie de afbeelding hierboven, waar, bij verhitting, een metalen staaf zijn afmetingen heeft vergroot.
Niet stoppen nu... Er is meer na de reclame ;)
Door te redeneren vergelijkbaar met wat wordt gedaan bij oppervlakkige dilatatie, kunnen we aantonen dat volumetrische dilatatie
ΔV = V - V0 van een lichaam, wanneer de temperatuur wordt verhoogd ΔT = T - T0, is gegeven door:ΔV= γ .V0 .ΔT
of gelijkwaardig V = V0 (1+ γ.ΔT), waarbij V0 het volume is bij temperatuur T0, V is het volume bij temperatuur T en γ is de volumetrische uitzettingscoëfficiënt, zoals dat:
γ=3α
Onthoud dat α de lineaire uitzettingscoëfficiënt is.
In SI zijn de eenheden m3 voor volume, K-1 voor de volumetrische uitzettingscoëfficiënt en K voor de temperatuur.
Door Domitiano Marques
Afgestudeerd in natuurkunde
Wil je naar deze tekst verwijzen in een school- of academisch werk? Kijken:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Volometrische verwijding van vaste stoffen"; Brazilië School. Beschikbaar in: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-volumetrica-dos-solidos.htm. Betreden op 27 juni 2021.
