Co je teplotní koeficient?
Koeficient teploty materiálu popisuje, jak moc se určitá vlastnost mění, když se teplota zvýší nebo sníží o 1 Kelvin (ekvivalent 1 ° Celsia). Některé běžné vlastnosti, které se mění s teplotou, zahrnují elektrický odpor a elasticitu. Lineární změny ve vlastnostech materiálu usnadňují výpočet teplotního koeficientu, ale výpočty jsou obtížnější, pokud změna vlastnosti není lineární. Existuje řada praktických aplikací pro materiály, které se mění s teplotou, zejména v elektronice, a proto je důležité studovat teplotní koeficienty.
Když je látka zahřátá nebo ochlazena, její vlastnosti se mohou změnit. Například odpor objektu se může zvyšovat nebo snižovat v závislosti na jeho teplotě. Další vlastnosti, jako je elasticita materiálu, se mohou také měnit v závislosti na teplotě. Látky s vlastnostmi souvisejícími s teplotou jsou užitečné pro různé aplikace, takže vědci musí být schopni přesně posoudit, jaké změny se u konkrétního typu materiálu vyskytnou.
Teplotní koeficient je způsob, jak vědci numericky popsat změnu vlastností materiálu v závislosti na teplotě. Jinými slovy, teplotní koeficient je, jak moc se vlastnost změní, když se teplota změní o 1 Kelvin. Kelvinova stupnice je alternativní míra teploty s jiným počátečním bodem než stupnice Celsia, ale změna o 1 Kelvin je ekvivalentem 1 ° C.
Jak se materiál mění s teplotou, závisí na různých faktorech. Některé materiály mají například odolnost vůči elektřině, která se s teplotou mění lineárně. To znamená, že pokud se teplota zdvojnásobí, pak zdvojnásobí také odpor. Je mnohem jednodušší vypočítat teplotní koeficient, pokud se materiál lineárně mění s teplotou.
Pokud není změna teploty lineární, pak je obtížnější vypočítat teplotní koeficient. V této situaci se vědci obvykle snaží objevit řadu teplotních koeficientů, které lze použít v různých teplotních rozsazích. Přesto není vždy možné vypočítat užitečný teplotní koeficient.
Příkladem praktické aplikace, která je možná díky známému teplotnímu koeficientu materiálu, jsou odpory závislé na teplotě. Používají se v řadě elektrických obvodů a umožňují technikovi změnit chování obvodu v závislosti na vnější teplotě. Bez možnosti předpovídat, jak materiál reaguje na změny teploty, by to nebylo možné.