Hvad er termisk ekspansion?

Som et resultat af ændringer i temperaturen ændrer stofændringerne i volumen.Dette koncept er kendt som termisk ekspansion.Når et stof opvarmes, bevæger partiklerne sig i sagen rundt og bliver mere aktive, når temperaturen stiger.Denne aktivitet får partiklerne til at have brug for yderligere plads mellem hinanden og forstørre størrelsen på et materiale.Ligningen til at beskrive dette koncept er kendt som koefficienten for termisk ekspansion og kan defineres af det faktum, at ekspansionsgraden er divideret med ændringen af temperatur i et materiale.

Brug af visse faste materialer i konstruktion og teknik er et direkte resultat af denne termiske ekspansion.Behovet for genstande til at bevare deres form uden større forvrængning resulterer i den almindelige praksis med at bruge metaller og plast.For eksempel skal en hammer bevare sin form, når temperaturerne stiger for at forhindre svækkelse.Selvom dette princip generelt er sandt baseret på den anvendte materiale, kan visse strukturer, såsom krystaller, have forskellige koefficienter for termisk ekspansion afhængigt af formen.

Ligeledes med begrebet negativ termisk ekspansion, forhold som ekstrem kold årsagMaterialer, der skal kontraheres af de nøjagtige modsatte årsager som regelmæssig termisk ekspansion.Ofte er der behov for andre materialer med forskellige koefficienter i forbindelse med disse faste stoffer.Et eksempel ville være et vindue, der har brug for gummifittings for at forhindre ekspansion og sammentrækning af metalrammen.

Jo hårdere materialet er, jo lavere er den termiske ekspansion.Væsker udvides lettere end faste stoffer.Dette er forårsaget af det faktum, at når energibindingen mellem partiklerne øges, falder den termiske ekspansion i disse stoffer.Derudover ændrer visse materialer størrelse på grund af absorption eller desorption af vand eller opløsningsmidler.

En type ekspansion kendt som anisotropisk ekspansion kan forekomme inden for visse typer materialer.Dette betyder, at det faste stof ikke udvides nøjagtigt i hver retning.Ethvert materiale med et antal lag, såsom grafit, udvides normalt lettere på en vinkelret måde med lagene snarere end lodret mod lagene.Dette kan være fordelagtigt for designere, når de forsøger at lave en passende, der skal udvides i kun en retning, når de udsættes for temperaturændringer.