Hvordan finne termisk ekspansjon

Hvordan finne termisk ekspansjon


Oppvarming et solid objekt fører sitt volum til å utvide, som du allerede vet om du noensinne har sett et glass sprekk når du har fylt det med varmt vann. Vi utnytter denne effekten når vi bruker bimetallstripene, termometre laget av en sandwich av metaller som utvides til en annen grad som de varme opp, slik at stripen å bøye. Beregne termiske utvidelsen av faste stoffer er ganske grei; det er en enkel ligning du kan bruke til å løse de fleste slike problemer.

Bruksanvisning

1 Slå opp lineær ekspansjon for ditt materiale. Du finner en liste over vanlige materialer og deres koeffisienter under Resources.

2 Bestemme endringen i temperaturen av objektet. Hvis du faktisk oppvarming objektet selv, kan du måle denne endringen med et termometer, eller hvis du arbeider på et problem som dette for en fysikk oppgave, vil denne informasjonen trolig bli gitt til deg.

3 Multiplisere forandringen i temperaturen av den lineære utvidelseskoeffisient for å bestemme hvor mye objektets lengde endres.

4 Multiplisere forandringen i temperatur med 2 ganger den lineære utvidelseskoeffisient for å finne ut hvor mye objektets området endret.

5 Multiplisere forandringen i temperatur med 3 ganger den lineære utvidelseskoeffisient for å finne ut hvor mye objektets volum endres.

Hint

  • Merk at i unntaks tilfeller (for eksempel temperaturendringer på flere hundre grader), ville du trenger å bruke kalkulus og integrere endringen i temperatur ganger lineær med hensyn til temperatur. Du ville også vite hvordan lineær endres med temperatur, som kan variere mye avhengig av materialet. Du vil sjelden eller aldri trenger å vedta dette mer komplisert prosedyre, men fordi det enkle ligningen er et godt anslag for nesten alle tilfeller du vil støte på i hverdagen.