Har du noen gang sett på et jernbanespor? Mellom to påfølgende skinnestykker er det et mellomrom. Likeledes bygges ikke veldig lange betongbroer i en eneste blokk. De består av flere betongblokker, bygd side om side. Disse rommene er etterlatt av byggherrer fordi de fleste materialer utvides med økende temperatur.
Derfor, når et materiale (eller et stoff) blir oppvarmet, endres dets dimensjoner. I de fleste tilfeller som involverer faste stoffer, blir disse variasjonene lett lagt merke til, men en observasjon rigorous er i stand til å indikere faktorer som vil påvirke utvidelsesprosessen substans.
Ettersom utvidelsen skyldes temperaturøkningen, kan vi si at jo større temperaturøkningen er, desto større er ekspansjonen. For ikke veldig store temperaturvariasjoner er lengdedilatasjonen således proporsjonal med den, og er normalt umerkelig.
Når det gjelder lineær ekspansjon, kan vi si at materialtypen har innflytelse på stoffets ekspansjon. Denne egenskapen til materialer kan representeres av et tall som kalles utvidelseskoeffisienten eksperimentelt og som informerer om hvor mye en lengdeenhet for stoffet utvides når det gjennomgår temperaturvariasjon på 1 ° C.
Hvordan hver av disse faktorene (temperaturvariasjon, startlinjelengde og materiale til som den består av) påvirker utvidelsen kan oversettes matematisk av en veldig enkel. La oss se figuren over, i den har vi en metallstang med lengden L0 og starttemperaturen T0, ved varmes opp i en viss periode, vil den ha en endelig lengde L og en endelig temperatur TIL.
På denne måten gjennomgår stangen en lineær utvidelse ΔL som kan beregnes med forskjellen mellom L og L0 når den fikk en variasjon i temperaturen (ΔT) beregnet mellom T og T0. Så vi har:
AL = L.0 .α .ΔT eller L = L0 (1+ α.ΔT)
I SI er den opprinnelige lengden på stangen gitt i meter, koeffisienten for lineær utvidelse av materialet α er gitt i K-1 og temperaturendringen ΔT er gitt i K. Imidlertid er det mer vanlig å bruke utvidelseskoeffisienten til materialet i ° C-1 og temperaturvariasjon i ° C.
Av Domitiano Marques
Uteksamen i fysikk
Kilde: Brasilskolen - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-linear-dos-solidos.htm
