När kroppar utsätts för temperaturvariationer gör de det utvidga, det vill säga de lider av en ökning eller minskning av sina dimensioner. Det är värt att notera att denna variation är väldigt liten och att den ofta inte märks för blotta ögat, vilket kräver utrustning, såsom ett mikroskop, för att kunna visualisera den.
Kroppen vidgas när temperaturen ökar. Det är känt att när det finns en variation i kroppstemperaturen är atomerna som utgör den mer upprörda, med detta ökar medelavståndet mellan dem. Därför får kroppen nya dimensioner, det vill säga den expanderar. Generellt sväller alla kroppar efter uppvärmning och dras samman efter att temperaturen har sänkts.
Linjär expansion är den där det endast finns variation i en dimension, det vill säga materialets längd. Föreställ dig följande situation: en metallstång med längden Li vid temperatur ti, värms upp till en viss temperatur tf. Vad som kan ses är att stången, efter uppvärmning, inte längre har samma längd, det vill säga den har genomgått en variation i sin dimension, i sin längd har den expanderat. Se:
Där ΔL = Lf - Li är längdvariationen, det vill säga stapelns linjära expansion. Och Δt = tf - ti är stapelns temperaturvariation. Experimentellt visar det sig att:
- den ursprungliga längden (L.i) är proportionell mot initialtemperaturen (ti);
- den slutliga längden (L.f) är proportionell mot den slutliga temperaturen (tf);
- linjär expansion beror på materialet som utgör baren.
Genom dessa resultat bestämdes följande ekvation för linjär expansion av kropparna: AL = Liα tdär α kallas linjär expansionskoefficient, är en konstant egenskap hos det material som utgör kroppen. Till exempel, för aluminium har vi α = 0,000023 per ° C (eller ° C-1), betyder detta att aluminium utvidgar 23 miljondelar av sin längd vid varje 1 ° C variation i dess temperatur, det vill säga en mycket liten utvidgning som möjligen bara kan ses i mikroskop.
Av Marco Aurélio da Silva
Källa: Brazil School - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-linear.htm
