Hvad er temperaturkoefficienten?

Temperaturkoefficienten for et materiale beskriver hvor meget en bestemt egenskab ændrer sig, når temperaturen stiger eller falder med 1 Kelvin (svarende til 1 ° Celsius). Nogle almindelige egenskaber, der varierer med temperaturen, inkluderer elektrisk modstand og elasticitet. Lineære ændringer i et materiales egenskaber gør det let at beregne en temperaturkoefficient, men beregningerne bliver vanskeligere, hvis ændringen i en egenskab ikke er lineær. Der er en række praktiske anvendelser til materialer, der ændrer sig med temperaturen, især inden for elektronik, hvorfor studiet af temperaturkoefficienter er vigtigt.

Når et stof opvarmes eller afkøles, kan dets egenskaber ændre sig. Et objekts modstand kan for eksempel øges eller mindskes afhængigt af dens temperatur. Andre egenskaber, såsom et materiales elasticitet, kan også variere afhængigt af temperaturen. Stoffer med egenskaber relateret til temperatur er nyttige til en række forskellige anvendelser, så forskere er nødt til at være i stand til nøjagtigt at bedømme nøjagtigt, hvilke ændringer der vil ske i en bestemt type materiale.

Temperaturkoefficienten er en måde for forskere til numerisk at beskrive ændringen i et materiales egenskaber afhængigt af temperaturen. Med andre ord er temperaturkoefficienten, hvor meget en egenskab ændrer sig, når temperaturen ændres med 1 Kelvin. Kelvin-skalaen er et alternativt mål for temperatur med et andet udgangspunkt end Celsius-skalaen, men en ændring på 1 Kelvin svarer til 1 ° Celsius.

Hvordan et materiale ændrer sig med temperaturen, afhænger af en række faktorer. Nogle materialer har for eksempel en modstand mod elektricitet, der ændrer sig lineært med temperaturen. Dette betyder, at hvis temperaturen fordobles, fordobles modstanden også. Det er meget lettere at beregne en temperaturkoefficient, hvis materialet varierer lineært med temperaturen.

Hvis variationen med temperaturen ikke er lineær, er temperaturkoefficienten vanskeligere at beregne. I denne situation forsøger forskere normalt at opdage en række forskellige temperaturkoefficienter, der kan bruges i forskellige temperaturområder. Alligevel er det ikke altid muligt at beregne en nyttig temperaturkoefficient.

Et eksempel på en praktisk anvendelse, der er mulig på grund af et materiales kendte temperaturkoefficient, er temperaturafhængige modstande. Disse bruges i et antal elektriske kredsløb og giver en ingeniør mulighed for at ændre, hvordan et kredsløb opfører sig, afhængigt af den eksterne temperatur. Uden at være i stand til at forudsige, hvordan et materiale reagerer på temperaturændringer, ville dette ikke være muligt.