Qu'est-ce que l'expansion thermique?
En raison des changements de température, les changements de matière de volume. Ce concept est connu sous le nom d'expansion thermique. Alors qu'une substance se réchauffe, les particules en la matière se déplacent, devenant plus actives à mesure que la température augmente. Cette activité fait que les particules ont besoin d'espace supplémentaire entre elles, élargissant la taille d'un matériau. L'équation pour décrire ce concept est connue comme le coefficient d'expansion thermique et peut être définie par le fait que le degré d'expansion est divisé par le changement de température dans un matériau.
L'utilisation de certains matériaux solides dans la construction et l'ingénierie est le résultat direct de cette expansion thermique. La nécessité pour les objets de conserver leur forme sans distorsion majeure se traduit par la pratique courante de l'utilisation des métaux et des plastiques. Par exemple, un marteau doit conserver sa forme à mesure que les températures augmentent pour éviter les troubles. Bien que ce principe soit généralement vrai en fonction du type de matériau utilisé, certaines structures, telles que les cristaux, CAN possède différents coefficients de dilatation thermique en fonction de la forme.
De même avec le concept de dilatation thermique négative, des conditions telles que le froid extrême provoquent des contrats pour les raisons opposées exactes en tant qu'extension thermique régulière. Souvent, d'autres matériaux avec différents coefficients sont nécessaires en conjonction avec ces solides. Un exemple serait une fenêtre, qui nécessite des raccords en caoutchouc pour empêcher l'expansion et la contraction du cadre métallique.
Plus le matériau est difficile, plus l'expansion thermique est faible. Les liquides se développeront plus facilement que les solides. Cela est dû au fait que à mesure que la liaison énergétique entre les particules augmente, la dilatation thermique diminue dans ces substances. De plus, certains matériaux changent de taille en raison de l'absorption ou de la désorption de l'eau ou des solvants.
Un type d'expansion connu sous le nom d'expansion anisotrope peut se produire dans un certain typees de matériaux. Cela signifie que le solide ne se développera pas exactement de la même manière dans chaque direction. Tout matériau avec un certain nombre de couches, comme le graphite, se développe généralement plus facilement de manière perpendiculaire avec les couches plutôt que verticalement contre les couches. Cela peut être bénéfique pour les concepteurs lors de la tentative de faire un raccord qui ne devrait se développer dans une seule direction que lorsqu'il est exposé aux changements de température.