Keď sú telesá vystavené zmenám teplôt, sú to rozšíriť, to znamená, že trpia zväčšením alebo zmenšením svojich rozmerov. Stojí za zmienku, že táto variácia je veľmi malá a že často nie je viditeľná voľným okom, čo si vyžaduje vybavenie, ako je mikroskop, aby bolo možné ju vizualizovať.
Telá sa rozširujú, keď sa zvýši ich teplota. Je známe, že pri rozdieloch v telesnej teplote sú atómy, ktoré ju tvoria, rozrušené, čím sa zväčšuje priemerná vzdialenosť medzi nimi. Preto telo získava nové rozmery, to znamená, že sa rozširuje. Všeobecne povedané, všetky telá po zahriatí napučiavajú a po znížení teploty sa stiahnu.
Lineárna expanzia je taká, pri ktorej sa vyskytujú odchýlky iba v jednej dimenzii, to znamená v dĺžke materiálu. Predstavte si nasledujúcu situáciu: kovová tyč dĺžky Li pri teplote ti, sa zahrieva na určitú teplotu tf. Je vidieť, že lišta po zahriatí už nemá rovnakú dĺžku, to znamená, že prešla zmenami vo svojich rozmeroch, vo svojej dĺžke sa rozšírila. Pozri:
Kde ΔL = Lf - Ľi je zmena v dĺžke, to znamená lineárne rozšírenie tyče. A Δt = t
f - ti je teplotná zmena stĺpca. Experimentálne sa ukazuje, že:- počiatočná dĺžka (Li) je úmerné počiatočnej teplote (ti);
- konečná dĺžka (Lf) je úmerná konečnej teplote (tf);
- lineárna rozťažnosť závisí od materiálu, z ktorého je lišta vyrobená.
Prostredníctvom týchto zistení sa určila nasledujúca rovnica pre lineárnu expanziu telies: AL = Liα t, kde α sa volá koeficient lineárnej rozťažnosti, je stálou charakteristikou materiálu, z ktorého sa skladá telo. Napríklad pre hliník máme α = 0,000023 na ° C (alebo ° C-1), to znamená, že hliník rozširuje 23 milióntin svojej dĺžky pri každej zmene teploty o 1 ° C jeho teplota, to znamená veľmi malá dilatácia, ktorú možno vidieť iba v mikroskop.
Autor: Marco Aurélio da Silva
Zdroj: Brazílska škola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-linear.htm