Extinderea termică este efectul schimbării dimensiunii unui corp cu o schimbare a temperaturii la presiune constantă. Acest fenomen pentru solide se datorează asimetriei potențialului de interacțiune al atomilor de materie în rețea, ceea ce duce la anarmonica vibrațiilor atomilor față de poziția medie. Pentru gaze se datorează unei creșteri a energiei cinetice a moleculelor și a atomilor.
Cantitativ, expansiunea termică la presiune constantă este caracterizată de coeficientul de expansiune izobar (volumetric sau linear).
Coeficientul de expansiune volumetrică este definit ca schimbarea relativă a volumului V atunci când corpul (solid, lichid sau gazos) este încălzit cu 1 K.
,
Valoarea practică se calculează după formula:
,
Pentru a caracteriza expansiunea termică, folosim și coeficientul de dilatare liniară aL:
,
Implementarea tehnică a efectului
Punerea în aplicare a acestui efect nu necesită mijloace suplimentare, cu excepția termometrului obișnuit al alcoolului intern sau mercurului. Când este încălzită, crește coloana de lichid, ceea ce înseamnă extinderea volumetrică a lichidului.
Acest efect este utilizat pe scară largă în proiectarea sistemelor tehnice care funcționează în condiții termice extreme sau optime, cu diferențe mari de temperatură. Proprietatea anormală a apei pentru scăderea volumului cu o temperatură în creștere de la 0 la 40 ° C de o parte este dăunătoare, ducând la dezghețarea "sistemelor hidraulice", adică distrugerea lor mecanică și, pe de altă parte, este baza pentru o serie de procese tehnologice, de exemplu, distrugerea rocilor. În plus, în dispozitivele tehnice, așa-numitele plăci bimetalice sunt utilizate pe scară largă ca senzori de temperatură limită, care conduc la pornirea automată a întreruperii dispozitivelor electrice de uz casnic (fiare, aspiratoare, frigidere etc.).
Acest efect este răspândit pe scară largă în elementele de releu termic mecanic.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: