Termisk ekspansjon
Alle legemer som finnes i naturen, faste, flytende eller gassformede, er under oppvarming eller avkjøling utsatt for termisk ekspansjon eller sammentrekning.
Prosessen med sammentrekning og utvidelse av legemer skjer på grunn av økning eller reduksjon i graden av uro av molekylene som utgjør kroppene. Ved oppvarming av et legeme vil det for eksempel være en økning i avstanden mellom molekylene som et resultat av økningen i graden av uro. Denne større avstanden mellom dem manifesteres gjennom sparsom kroppsdimensjoner, som kan forekomme på tre måter: lineær, overfladisk og volumetrisk. Det motsatte skjer når kroppene avkjøles. Når dette skjer, reduseres avstandene mellom molekylene, og som et resultat er det en reduksjon i kroppens dimensjoner.
Lineær utvidelse:det er utvidelsen som er preget av variasjonen i kroppens lengde. Denne variasjonen kan beregnes ut fra følgende matematiske ligning:
AL = α.L0.ΔT
α: er koeffisienten for lineær termisk ekspansjon, hvis enhet er ° C-1, som avhenger av naturen til materialet som utgjør kroppen;
Lo: er kroppens opprinnelige lengde;
L og ΔT: er henholdsvis variasjonen i kroppslengde og temperatur.
Overfladisk utvidelse: det er utvidelsen som er preget av variasjonen i kroppens overflate. Denne variasjonen i kroppsoverflaten kan beregnes ved hjelp av følgende uttrykk:
ΔS = β.S0.ΔT
β: det er koeffisienten for overfladisk termisk ekspansjon, hvis enhet er den samme som koeffisienten for lineær termisk ekspansjon og avhenger også av naturen til materialet som utgjør kroppen;
β: 2α;
Kun: er kroppens opprinnelige overflateareal;
S og ΔT: er henholdsvis variasjonen i overflateareal og variasjonen i kroppstemperatur.
-
Volumetrisk utvidelse: det er utvidelsen som er preget av variasjonen i kroppens volum. Denne variasjonen kan beregnes med uttrykket:
Ikke stopp nå... Det er mer etter annonseringen;)
AV = γ.V0.ΔT
γ: er den volumetriske termiske ekspansjonskoeffisienten, hvis enhet er den samme som den lineære og overfladiske ekspansjonskoeffisienten, og avhenger også av naturen til materialet som utgjør kroppen;
γ: 3α;
Bestemor: er kroppens opprinnelige volum;
AV og ΔT: er henholdsvis variasjonen i volum og variasjonen i kroppstemperatur.
Kalorimetri
Det er grenen til Fysikk som studerer energiutvekslingen mellom legemer og / eller systemer når disse utvekslingene skjer i form av varme.
Varme:er termisk energi i transitt, som bestemmes av temperaturforskjellen mellom kroppene og / eller systemene som er involvert.
Temperatur: det er mengden som måler graden av agitasjon av molekylene som utgjør kroppen.
Den generelle ligningen av kalorimetri bestemmes av følgende matematiske ligning:
Q = m. ç. AT
ç: er den spesifikke varmen til materialet;
ΔT: er variasjonen i kroppstemperatur;
Spørsmål: er mengden varme som har enheten joule (J).
O varme den kan forplante seg fra ett legeme til et annet på tre måter: ledning, konveksjon og bestråling.
Kjøring: det er overføring av energi som skjer fra molekyl til molekyl på grunn av uro når de utsettes for en økning i temperaturen.
Konveksjon: det er varmeoverføringsprosessen som oppstår på grunn av væskene, på grunn av forskjellene i tetthet mellom delene som utgjør systemet.
Bestråling: det er typen overføring av energi som foregår mellom to systemer uten fysisk kontakt mellom dem. Denne overføringen skjer gjennom elektromagnetiske bølger, for eksempel solstrålene som varmer jorden hver dag.
Av Marco Aurélio da Silva
Vil du referere til denne teksten i et skole- eller akademisk arbeid? Se:
SANTOS, Marco Aurélio da Silva. "Termisk utvidelse og kalorimetri"; Brasilskolen. Tilgjengelig i: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-termica-calorimetria.htm. Tilgang 27. juni 2021.
