Expansiunea termică
Toate corpurile existente în natură, solide, lichide sau gazoase, atunci când sunt în proces de încălzire sau răcire, sunt supuse dilatării sau contracției termice.
Procesul de contracție și dilatare a corpurilor are loc datorită creșterii sau scăderii gradului de agitație a moleculelor care alcătuiesc corpurile. La încălzirea unui corp, de exemplu, va exista o creștere a distanței dintre moleculele sale ca urmare a creșterii gradului lor de agitație. Această distanță mai mare între ele se manifestă prin scăderea dimensiunilor corpului, care poate apărea în trei moduri: liniar, superficial și volumetric. Opusul apare atunci când corpurile sunt răcite. Când se întâmplă acest lucru, distanțele dintre molecule sunt reduse și, ca rezultat, există o reducere a dimensiunilor corpului.
Dilatare liniară:dilatarea este caracterizată de variația lungimii corpului. Această variație poate fi calculată din următoarea ecuație matematică:
ΔL = α.L0.ΔT
α: este coeficientul de dilatare termică liniară, a cărui unitate este ° C
-1, care depinde de natura materialului care alcătuiește corpul;Lo: este lungimea inițială a corpului;
L și ΔT: sunt, respectiv, variația lungimii și temperaturii corpului.
Dilatație superficială: dilatarea este caracterizată de variația suprafeței corpului. Această variație a suprafeței corpului poate fi calculată folosind următoarea expresie:
ΔS = β.S0.ΔT
β: este coeficientul de dilatare termică superficială, a cărui unitate este aceeași cu coeficientul de dilatare termică liniară și depinde și de natura materialului care constituie corpul;
β: 2α;
Numai: este suprafața inițială a corpului;
S și ΔT: sunt, respectiv, variația suprafeței și variația temperaturii corpului.
Dilatare volumetrică: dilatarea este caracterizată de variația volumului corpului. Această variație poate fi calculată cu expresia:
ΔV = γ.V0.ΔT
γ: este coeficientul de expansiune termică volumetrică, a cărui unitate este aceeași cu coeficientul de expansiune liniară și de suprafață și depinde și de natura materialului care alcătuiește corpul;
γ: 3α;
Bunica: este volumul inițial al corpului;
ΔV și ΔT: sunt, respectiv, variația de volum și variația temperaturii corpului.
Calorimetrie
Este ramura Fizică care studiază schimburile de energie dintre corpuri și / sau sisteme atunci când aceste schimburi au loc sub formă de căldură.
Căldură:este energia termică în tranzit, care este determinată de diferența de temperatură dintre corpurile și / sau sistemele implicate.
Temperatura: este cantitatea care măsoară gradul de agitație al moleculelor care alcătuiesc corpul.
Ecuația generală a calorimetriei este determinată de următoarea ecuație matematică:
Q = m. ç. ΔT
ç: este căldura specifică a materialului;
ΔT: este variația temperaturii corpului;
Î: este cantitatea de căldură, care are unitatea de joule (J).
O căldură se poate propaga de la un corp la altul în trei moduri: conducere, convecție și iradiere.
Conducere: este transferul de energie care are loc de la moleculă la moleculă datorită agitației lor, atunci când este supus unei creșteri a temperaturii.
Convecție: este procesul de transfer de căldură care are loc datorită fluidelor, datorită diferențelor de densitate dintre părțile care alcătuiesc sistemul.
Iradiere: este tipul de transmitere a energiei care are loc între două sisteme fără contact fizic între ele. Această transmisie are loc prin unde electromagnetice, cum ar fi razele solare care încălzesc Pământul în fiecare zi.
De Marco Aurélio da Silva
Sursă: Școala din Brazilia - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-termica-calorimetria.htm
