Qual è il coefficiente di temperatura?
Il coefficiente di temperatura di un materiale descrive quanto una determinata proprietà cambia quando la temperatura aumenta o diminuisce di 1 Kelvin (equivalente a 1 ° Celsius). Alcune proprietà comuni che variano con la temperatura includono resistenza elettrica ed elasticità. I cambiamenti lineari nelle proprietà di un materiale rendono semplice calcolare un coefficiente di temperatura, ma i calcoli diventano più difficili se il cambiamento in una proprietà non è lineare. Esistono numerose applicazioni pratiche per i materiali che cambiano con la temperatura, specialmente nell'elettronica, motivo per cui è importante lo studio dei coefficienti di temperatura.
Quando una sostanza viene riscaldata o raffreddata, le sue proprietà possono cambiare. La resistenza di un oggetto, ad esempio, può aumentare o diminuire in base alla sua temperatura. Altre proprietà, come l'elasticità di un materiale, possono anche variare a seconda della temperatura. Le sostanze con proprietà correlate alla temperatura sono utili per una varietà di applicazioni diverse, quindi gli scienziati devono essere in grado di giudicare con precisione quali cambiamenti si verificheranno su un particolare tipo di materiale.
Il coefficiente di temperatura è un modo per gli scienziati di descrivere numericamente il cambiamento nelle proprietà di un materiale a seconda della temperatura. In altre parole, il coefficiente di temperatura è quanto cambia una proprietà quando la temperatura viene modificata di 1 Kelvin. La scala Kelvin è una misura alternativa della temperatura con un punto di partenza diverso rispetto alla scala Celsius, ma una variazione di 1 Kelvin equivale a 1 ° Celsius.
Come un materiale cambia con la temperatura dipende da una varietà di fattori. Alcuni materiali, ad esempio, hanno una resistenza all'elettricità che varia linearmente con la temperatura. Ciò significa che, se la temperatura raddoppia, anche la resistenza raddoppia. È molto più semplice calcolare un coefficiente di temperatura se il materiale varia linearmente con la temperatura.
Se la variazione con la temperatura non è lineare, il coefficiente di temperatura è più difficile da calcolare. In questa situazione, gli scienziati di solito cercano di scoprire una varietà di coefficienti di temperatura che possono essere utilizzati in vari intervalli di temperatura. Anche così, non è sempre possibile calcolare un coefficiente di temperatura utile.
Un esempio di applicazione pratica che è possibile a causa del coefficiente di temperatura noto di un materiale sono i resistori dipendenti dalla temperatura. Questi sono utilizzati in numerosi circuiti elettrici e consentono a un ingegnere di modificare il comportamento di un circuito in base alla temperatura esterna. Senza essere in grado di prevedere come un materiale reagisce alle variazioni di temperatura, ciò non sarebbe possibile.