Dilatazione termica

Dilatazione termica

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Dilatometro

Dilatazione dei liquidi

Dilatazione dei solidi

Dilatazione lineare - solidi

Un corpo che alla temperatura di 0^°C è lungo l₀ alla temperatura t si allunga di D l=l₀l t.

Quindi la sua lunghezza è l = l₀+D l = l₀+l₀l t ovvero

l = l₀(1+l t )

dove l = coefficiente di dilatazione lineare del materiale con cui è fatto il corpo ed esprime:

l'allungamento subito da un filo di un metro che subisce l'aumento di temperatura di un grado.

Per i corpi solidi il valore è di solito molto piccolo. Ad esempio per l'acciaio il valore è l =12× 10^-6^°C^-1.

Coefficienti di dilatazione lineare medi tra 0°C e 100 °C

Sostanze Solida	l (1/°C)	Sostanza	l (1/°C)
Ferro	12E-6	Alluminio	24E-6
Rame	17E-6	Vetro pirex	3,3E-6
Ottone	19E-6	Invar	0,7E-6
Piombo	19E-6	Ghiaccio	51E-6
Sostanze liquide	l (1/°C)	Sostanza	l (1/°C)
Mercurio	1,82E-4	Alcool etilico	10E-4
Glicerina	5E-4	Etere	15E-4

Osservazione!!

Se la lunghezza iniziale e' l₁ e la variazione di temperatura e' Dt, la lunghezza finale l= l l₁Dt
e quindi:

l=l₁(1+lDt)

Dilatazione superficiale - solidi

Il coefficiente di dilatazione superficiale ha un valore che è circa il doppio del coefficiente di dilatazione leneare, cioè a ~ 2l . Consideriamo infatti una piastra di dimensioni a0, b0 di area A0 alla temperatura di zero gradi e riscaldiamola alla temperatura di t gradi. L'area A sara':

Dilatazione di volume - solidi, liquidi, gas

Si procede come nel caso precedente assumendo il coefficiente di dilatazione cubica dei solidi il triplo di quello lineare, cioè b ~ 3l , ed otteniamo

V=V0(1+ bt)

Per i gas perfetti le formule approssimate non possono più essere usate. Sotto pressione costante si dilatano tutti nella stessa misura e il coefficiente di dilatazione cubica riferito alla temperatura di 0^°C vale circa 1/273 che è molto più grande di quello dei liquidi e dei solidi.