Mở rộng nhiệt là gì?

Là kết quả của sự thay đổi nhiệt độ, vật chất thay đổi về thể tích.Khái niệm này được gọi là mở rộng nhiệt.Khi một chất nóng lên, các hạt trong vật chất di chuyển, trở nên hoạt động mạnh hơn khi nhiệt độ tăng.Hoạt động này khiến các hạt cần thêm không gian giữa nhau, mở rộng kích thước của vật liệu.Phương trình để mô tả khái niệm này được gọi là hệ số giãn nở nhiệt và có thể được xác định bởi thực tế là mức độ mở rộng được chia cho sự thay đổi nhiệt độ trong vật liệu.Việc sử dụng một số vật liệu rắn trong xây dựng và kỹ thuật là kết quả trực tiếp của sự mở rộng nhiệt này.Sự cần thiết của các đối tượng để giữ lại hình dạng của chúng mà không có sự biến dạng chính dẫn đến thực tiễn phổ biến của việc sử dụng kim loại và nhựa.Ví dụ, một cây búa cần giữ lại hình dạng của nó khi nhiệt độ tăng lên để ngăn ngừa suy yếu.Mặc dù nguyên tắc này nói chung là đúng dựa trên loại vật liệu được sử dụng, một số cấu trúc, chẳng hạn như tinh thể, có thể sở hữu các hệ số mở rộng nhiệt khác nhau tùy thuộc vào hình dạng.vật liệu để ký hợp đồng vì lý do hoàn toàn ngược lại như mở rộng nhiệt thường xuyên.Thông thường các vật liệu khác với các hệ số khác nhau là cần thiết kết hợp với các chất rắn này.Một ví dụ sẽ là một cửa sổ, cần các phụ kiện cao su để ngăn chặn sự mở rộng và co lại của khung kim loại.Chất lỏng sẽ mở rộng dễ dàng hơn chất rắn.Điều này được gây ra bởi thực tế là khi liên kết năng lượng giữa các hạt tăng lên, sự giãn nở nhiệt giảm ở các chất này.Ngoài ra, một số vật liệu nhất định thay đổi kích thước do sự hấp thụ hoặc giải hấp của nước hoặc dung môi.Một loại mở rộng được gọi là mở rộng dị hướng có thể xảy ra trong một số loại vật liệu nhất định.Điều này có nghĩa là chất rắn sẽ không mở rộng chính xác giống nhau theo mỗi hướng.Bất kỳ vật liệu nào có một số lớp, chẳng hạn như than chì, thường mở rộng dễ dàng hơn theo kiểu vuông góc với các lớp thay vì theo chiều dọc so với các lớp.Điều này có thể có lợi cho các nhà thiết kế khi cố gắng tạo ra một sự phù hợp cần mở rộng chỉ theo một hướng khi tiếp xúc với sự thay đổi nhiệt độ.