ضریب انبساط گرمایی
وقتی به یک جسم گرما می‌دهیم افزایش انرژی جنبشی ذرّات سازنده باعث جنب و جوش مولکول‌ها و درخواست برای فضای بیشتر و در نهایت افزایش حجم یا انبساط می‌شود. حال به مقدار یا عدد افزایش حجم جامد، مایع یا گاز که بر اثر افزایش دمای یکسان است، ضریب انبساط می‌گویند که بر دو عامل تعداد ذرات و میزان گرما استوار است. یکی از کاربردهای مهم آن در صنعت، در ساخت ترموستات است.
ضریب انبساط حرارتی خطی
ضریب انبساط حرارتی خطی مواد به صورت زیر تعریف می‌شود:
که در آن
ضریب انبساط طولی:افزایش طول واحد طول یک جسم به ازاء یک درجه سانتی گراد افزایش دما را گویند. ضریب انبساط سطحی:افزایش سطح واحد سطح یک جسم به ازاء یک درجهء سانتی گراد افزایش دما را گویند. ضریب انبساط حجمی:افزایش حجم واحد حجم یک جسم به ازاء یک درجهء سانتی گراد افزایش دما را گویند.
جدول ضریب انبساط حرارتی
| ضریب انبساط حرارتی خطیα | ضریب انبساط حرارتی حجمی β | |
|---|---|---|
| ماده | α در 10/K at ۲۰ °C | β(=۳α) در 10/K at ۲۰ °C |
| گازوئیل | 950 | |
| اتانول | 750 | |
| آب | 207 | |
| جیوه | 182 | |
| بنزوسیکلوبوتن | ۴۲ | ۱۲۶ |
| سرب | ۲۹ | ۸۷ |
| آلومینیوم | ۲۳ | ۶۹ |
| برنج | ۱۹ | ۵۷ |
| نقره | 18 | ۵۴ |
| استیل ضدزنگ | ۱۷٫۳ | ۵۱٫۹ |
| مس | ۱۷ | ۵۱ |
| طلا | ۱۴ | ۴۲ |
| نیکل | ۱۳ | ۳۹ |
| بتون | ۱۲ | ۳۶ |
| استیل، depends on composition | ۱۱٫۰ ~ ۱۳٫۰ | ۳۳٫۰ ~ ۳۹٫۰ |
| آهن | ۱۱٫۱ | ۳۳٫۳ |
| کربن | ۱۰٫۸ | ۳۲٫۴ |
| پلاتینیوم | ۹ | ۲۷ |
| شیشه | ۸٫۵ | ۲۵٫۵ |
| گالیوم(III) آرسنید | ۵٫۸ | ۱۷٫۴ |
| ایندینیوم | ۴٫۶ | ۱۳٫۸ |
| تنگستن | ۴٫۵ | ۱۳٫۵ |
| شیشه، شیشه بوروسیلیکات ۳٫۳ | ۳٫۳ | ۹٫۹ |
| سیلیسیوم | ۳ | ۹ |
| Invar | ۱٫۲ | ۳٫۶ |
| الماس | ۱ | ۳ |
| کوارتز (fused) | ۰٫۵۹ | ۱٫۷۷ |
| چوب بلوط (perpendicular to the grain) | 54 | ۱۶۲ |
| چوب کاج (perpendicular to the grain) | ۳۴ | ۱۰۲ |
منابع
مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا. «Coefficient of thermal expansion». در دانشنامهٔ ویکی‌پدیای انگلیسی، بازبینی‌شده در ۲۷ مه ۲۰۰۸.
- ↑
- ↑ Textbook: Young and Geller College Physics, 8e
- ↑ Properties of Common Liquid Materials
- ↑ Thermal Expansion Coefficients
- ↑ «WDSC 340. Class Notes on Thermal Properties of Wood». بایگانی‌شده از اصلی در ۳۰ مارس ۲۰۰۹. دریافت‌شده در ۲۶ مه ۲۰۰۸.
پیوند به بیرون
- Engineering Toolbox – List of coefficients of Linear Expansion for some common materials
- Article on how β is determined
- MatWeb: Free database of engineering properties for over 64,000 materials
- Clemson University Physics Lab: Linear Thermal Expansion بایگانی‌شده در ۱۲ ژوئن ۲۰۱۰ توسط Wayback Machine
- USA NIST Website - Temperature and Dimensional Measurement workshop
- Hyperphysics: Thermal expansion