Coeficient de dilatació
Un coeficient de dilatació és una relació que mesura el canvi relatiu de longitud o volum que es produeix quan un cos sòlid o un fluid experimenta un canvi en algun paràmetre com ara la temperatura, la pressió o la concentració.
Coeficient de dilatació tèrmica modifica
El coeficient de dilatació tèrmica, o coeficient de dilatació isòbara, és el quocient que mesura el canvi relatiu de longitud o volum que es produeix quan un cos sòlid o un fluid experimenta un canvi de temperatura a pressió constant. Durant una transferència de calor, l'energia que està emmagatzemada en els enllaços intermoleculars entre dos àtoms canvia; quan l'energia emmagatzemada augmenta, també ho fa la longitud d'aquests enllaços (el material pateix una dilatació tèrmica). Per tant, els sòlids solen expandir-se quan s'escalfen i contraure's quan es refreden.
El coeficient de dilatació tèrmica se sol denotar per α (alfa). Les seves unitats són K-1 (o, cosa que és el mateix, °C-1) i es defineix per:
On V és el volum, T és la temperatura i p significa que la transformació és a pressió constant.
Per a sòlids, el tipus de coeficient de dilatació tèrmica que se sol usar és el coeficient de dilatació lineal αL (o simplement α). Per a una dimensió lineal qualsevol, el coeficient de dilatació tèrmica lineal es pot mesurar experimentalment comparant el valor d'aquesta magnitud abans i després de cert canvi de temperatura:
D'altra banda, pel que fa a gasos i líquids, se sol utilitzar coeficient de dilatació tèrmica volumètric αV, que ve donat per l'expressió:
Per a materials isòtrops se sol complir la següent relació:[1]
Llista de coeficients de dilatació tèrmica modifica
A continuació es llisten alguns valors de coeficients de dilatació tèrmica per diferents materials.
| Material | Coeficient de dilatació tèrmica lineal αL a 20 °C (K-1) | Coeficient de dilatació tèrmica volumètric αV a 20 °C (K-1) | Notes |
|---|---|---|---|
| Acer | 11,0-13,0 x 10−6 | 33-39 x 10−6 | Depèn de la composició |
| Bronze | 17,5 x 10−6 | ||
| Coure | 17 x 10−6 | 51 x 10−6 | |
| Diamant | 1 x 10−6 | 3 x 10−6 | |
| Ferro | 11,8 x 10−6 | 33,3 x 10−6 | |
| Ferro colat | 10,5 x 10−6 | ||
| Formigó | 12 x 10−6 | 36 x 10−6 | |
| Invar | 1,2 x 10−6 | 3,6 x 10−6 | 36% Ni + 64% Fe |
| Titani | 8,6 x 10−6 | ||
| Llautó | 18,5 x 10−6 | 57 x 10−6 | |
| Nylon | 30 x 10−6 | ||
| Pyrex | 4 x 10−6 | ||
| Polipropilè | 150 x 10−6 | 450 x 10−6 | |
| Porcellana | 4,0 x 10−6 | ||
| PVC | 52 x 10−6 | 156 x 10−6 | |
| Quars | 0,33 x 10−6 | 1 x 10−6 | |
| Vidre | 8,5 x 10−6 | 25,5 x 10−6 |
Referències modifica
- ↑ «Thermal Expansion». Western Washington University. Arxivat de l'original el 2009-04-17. [Consulta: 21 gener 2014].