Wat is de temperatuurcoëfficiënt?

De temperatuurcoëfficiënt van een materiaal beschrijft hoeveel een bepaalde eigenschap verandert wanneer de temperatuur met 1 Kelvin stijgt of daalt (equivalent aan 1 ° Celsius). Enkele veel voorkomende eigenschappen die variëren met de temperatuur zijn elektrische weerstand en elasticiteit. Lineaire wijzigingen in de eigenschappen van een materiaal maken het eenvoudig om een ​​temperatuurcoëfficiënt te berekenen, maar de berekeningen worden moeilijker als de verandering in een eigenschap niet lineair is. Er zijn een aantal praktische toepassingen voor materialen die met de temperatuur veranderen, vooral in de elektronica, daarom is de studie van temperatuurcoëfficiënten belangrijk.

Wanneer een stof wordt verwarmd of gekoeld, kunnen de eigenschappen ervan veranderen. De weerstand van een object kan bijvoorbeeld toenemen of afnemen afhankelijk van de temperatuur. Andere eigenschappen, zoals de elasticiteit van een materiaal, kunnen ook variëren afhankelijk van de temperatuur. Stoffen met eigenschappen die verband houden met temperatuur zijn nuttig voor een verscheidenheid aan verschillende toepassingen, dus wetenschappers moeten nauwkeurig kunnen beoordelen welke veranderingen er in een bepaald soort materiaal zullen optreden.

De temperatuurcoëfficiënt is een manier voor wetenschappers om numeriek de verandering in de eigenschappen van een materiaal te beschrijven, afhankelijk van de temperatuur. Met andere woorden, de temperatuurcoëfficiënt is hoeveel een eigenschap verandert wanneer de temperatuur wordt gewijzigd met 1 Kelvin. De Kelvin-schaal is een alternatieve temperatuurmaat met een ander startpunt dan de Celsius-schaal, maar een verandering van 1 Kelvin is het equivalent van 1 ° Celsius.

Hoe een materiaal verandert met de temperatuur hangt af van verschillende factoren. Sommige materialen hebben bijvoorbeeld een weerstand tegen elektriciteit die lineair verandert met de temperatuur. Dit betekent dat, als de temperatuur verdubbelt, de weerstand ook verdubbelt. Het is veel gemakkelijker om een ​​temperatuurcoëfficiënt te berekenen als het materiaal lineair varieert met de temperatuur.

Als de variatie met temperatuur niet lineair is, is de temperatuurcoëfficiënt moeilijker te berekenen. In deze situatie proberen wetenschappers meestal verschillende temperatuurcoëfficiënten te ontdekken die in verschillende temperatuurbereiken kunnen worden gebruikt. Toch is het niet altijd mogelijk om een ​​bruikbare temperatuurcoëfficiënt te berekenen.

Een voorbeeld van een praktische toepassing die mogelijk is vanwege de bekende temperatuurcoëfficiënt van een materiaal zijn temperatuurafhankelijke weerstanden. Deze worden gebruikt in een aantal elektrische circuits en stellen een technicus in staat om het gedrag van een circuit te veranderen afhankelijk van de externe temperatuur. Zonder te kunnen voorspellen hoe een materiaal reageert op temperatuursveranderingen, zou dit niet mogelijk zijn.