W kategoriach fizycznych mówimy, że temperatura ciała (lub obiektu) jest miarą poruszenia tworzących go atomów i cząsteczek. Dlatego możemy powiedzieć, że im wyższa temperatura ciała, tym większe poruszenie jego atomów lub cząsteczek. Wzrost temperatury ciała powoduje nie tylko wzrost poruszenia atomów i molekuł, ale także inne efekty w organizmie.
Tak więc wszystkie ciała, które są w naturze, prawdopodobnie odczują pewien wpływ ze względu na wzrost ich temperatury. W niektórych ciałach efekty te mogą być widoczne, ale nie w innych. Gdy następuje wzrost temperatury przedmiotu, cierpi on również na zwiększenie jego wymiarów, więc przedmioty rozszerzać.
Definiujemy rozszerzanie się jako zmiana wymiarów obiektu spowodowana zmianą temperatury. Dlatego możemy powiedzieć, że dylatacja jest makroskopową manifestacją zmienności energii kinetycznej cząsteczek i atomów.
Prawie wszystkie materiały występujące w przyrodzie ulegają zwiększeniu objętości wraz ze wzrostem temperatury, w wyniku czego zmniejsza się gęstość tych obiektów. Można powiedzieć, że zasada ta dotyczy prawie wszystkich substancji. Wyjątkiem jest woda, która inaczej zachowuje się, gdy jej temperatura waha się od 0ºC do 4ºC. Zjawisko to znane jest jako anomalny stan wody.
Teraz nie przestawaj... Po reklamie jest więcej ;)
Wzrost temperatury generuje wzrost separacji między atomami lub cząsteczkami substancji, co powoduje zmianę objętości
Powyższy rysunek pozwala nam lepiej zrozumieć, jak rozszerzanie się materiałów zachodzi wraz ze wzrostem temperatury. Widzimy, że w pierwszej sytuacji, w określonej temperaturze, atomy i cząsteczki substancji drgają wokół pozycji równowagi. Dla tej wartości temperatury średnia odległość między cząsteczkami jest praktycznie stała.
Jednak gdy następuje wzrost temperatury substancji, cząsteczki lub atomy zaczynają bardziej wibrować szybko, to znaczy wibrują z większą amplitudą, w konsekwencji są nieco bardziej oddalone od jednego z inne. Ta większa separacja, czyli większa odległość między atomami i cząsteczkami, znajduje odzwierciedlenie we wzroście wymiarów obiektu.
Możemy podsumować stwierdzeniem, że efekty spowodowane rozszerzalnością cieplną mają ogromne znaczenie przy projektowaniu maszyn, które używają różne rodzaje części z różnych materiałów, które stykają się ze sobą, ponieważ wraz ze zmianą temperatury części te niejako się rozszerzają różne.
Autor: Domitiano Marques
Ukończył fizykę
Czy chciałbyś odnieść się do tego tekstu w pracy szkolnej lub naukowej? Popatrz:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. „Dylatacja – właściwość materiałów”; Brazylia Szkoła. Dostępne w: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-uma-propriedade-dos-materiais.htm. Dostęp 27 czerwca 2021 r.
