การขยายตัวทางความร้อนคืออะไร?

เป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิการเปลี่ยนแปลงของปริมาตรแนวคิดนี้เรียกว่าการขยายตัวทางความร้อนเมื่อสารร้อนขึ้นอนุภาคภายในสสารจะเคลื่อนที่มีการใช้งานมากขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นกิจกรรมนี้ทำให้อนุภาคต้องการช่องว่างเพิ่มเติมระหว่างกันขยายขนาดของวัสดุสมการเพื่ออธิบายแนวคิดนี้เรียกว่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนและสามารถกำหนดได้โดยความจริงที่ว่าระดับการขยายตัวถูกหารด้วยการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในวัสดุ

การใช้วัสดุที่เป็นของแข็งบางอย่างในการก่อสร้างและวิศวกรรมเป็นผลโดยตรงจากการขยายตัวทางความร้อนนี้ความจำเป็นสำหรับวัตถุในการรักษารูปร่างโดยไม่มีการบิดเบือนที่สำคัญในการปฏิบัติทั่วไปของการใช้โลหะและพลาสติกตัวอย่างเช่นค้อนจำเป็นต้องรักษารูปร่างของมันเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นเพื่อป้องกันการด้อยค่าในขณะที่หลักการนี้เป็นจริงตามประเภทของวัสดุที่ใช้โครงสร้างบางอย่างเช่นคริสตัลสามารถมีค่าสัมประสิทธิ์ที่แตกต่างกันของการขยายตัวทางความร้อนขึ้นอยู่กับรูปร่าง

เช่นเดียวกันกับแนวคิดของการขยายตัวทางความร้อนเชิงลบวัสดุที่จะทำสัญญาด้วยเหตุผลตรงกันข้ามกับการขยายตัวทางความร้อนเป็นประจำบ่อยครั้งที่วัสดุอื่น ๆ ที่มีค่าสัมประสิทธิ์ต่างกันจำเป็นต้องใช้ร่วมกับของแข็งเหล่านี้ตัวอย่างหนึ่งคือหน้าต่างซึ่งต้องการอุปกรณ์ยางเพื่อป้องกันการขยายตัวและการหดตัวของกรอบโลหะ

วัสดุที่ยากขึ้นการขยายตัวของความร้อนจะลดลงของเหลวจะขยายตัวได้ง่ายกว่าของแข็งสิ่งนี้เกิดจากความจริงที่ว่าเมื่อพันธะพลังงานระหว่างอนุภาคเพิ่มขึ้นการขยายตัวทางความร้อนจะลดลงในสารเหล่านี้นอกจากนี้วัสดุบางอย่างเปลี่ยนขนาดเนื่องจากการดูดซึมหรือการดูดซึมของน้ำหรือตัวทำละลาย

ประเภทของการขยายตัวที่เรียกว่าการขยายตัวแบบแอนไอโซโทรปิกสามารถเกิดขึ้นได้ภายในวัสดุบางประเภทซึ่งหมายความว่าของแข็งจะไม่ขยายเหมือนกันในแต่ละทิศทางวัสดุใด ๆ ที่มีเลเยอร์จำนวนมากเช่นกราไฟท์มักจะขยายได้ง่ายขึ้นในแบบตั้งฉากกับเลเยอร์มากกว่าในแนวตั้งกับเลเยอร์สิ่งนี้จะเป็นประโยชน์สำหรับนักออกแบบเมื่อพยายามทำสิ่งที่เหมาะสมซึ่งจะต้องขยายในทิศทางเดียวเมื่อสัมผัสกับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ