O que é expansão térmica?
Como resultado de mudanças de temperatura, as alterações de matéria no volume. Esse conceito é conhecido como expansão térmica. À medida que uma substância aquece, as partículas dentro do assunto se movem, tornando -se mais ativa à medida que a temperatura aumenta. Esta atividade faz com que as partículas precisem de espaço adicional entre si, aumentando o tamanho de um material. A equação para descrever esse conceito é conhecida como coeficiente de expansão térmica e pode ser definida pelo fato de que o grau de expansão é dividido pela mudança de temperatura em um material.
O uso de certos materiais sólidos em construção e engenharia é um resultado direto dessa expansão térmica. A necessidade de objetos reter sua forma sem maior distorção resulta na prática comum do uso de metais e plásticos. Por exemplo, um martelo precisa manter sua forma à medida que as temperaturas aumentam para evitar o comprometimento. Embora esse princípio seja geralmente verdadeiro com base no tipo de material usado, certas estruturas, como cristais, caN possui diferentes coeficientes de expansão térmica, dependendo da forma.
Da mesma forma com o conceito de expansão térmica negativa, condições como materiais de causa fria extrema se contraem pelas razões exatas opostas como expansão térmica regular. Muitas vezes, outros materiais com coeficientes diferentes são necessários em conjunto com esses sólidos. Um exemplo seria uma janela, que precisa de acessórios de borracha para evitar a expansão e a contração da estrutura de metal.
Quanto mais difícil o material, menor a expansão térmica. Os líquidos se expandirão mais rapidamente que os sólidos. Isso é causado pelo fato de que, à medida que a ligação energética entre as partículas aumenta, a expansão térmica diminui nessas substâncias. Além disso, certos materiais mudam de tamanho devido à absorção ou dessorção de água ou solventes.
Um tipo de expansão conhecida como expansão anisotrópica pode ocorrer dentro de certos tiposes de materiais. Isso significa que o sólido não se expandirá exatamente iguais em cada direção. Qualquer material com várias camadas, como a grafite, geralmente se expande mais prontamente de maneira perpendicular com as camadas do que verticalmente contra as camadas. Isso pode ser benéfico para os designers ao tentar fazer um encaixe que precisaria se expandir apenas em uma direção quando exposto a mudanças de temperatura.