Dilatació tèrmica: diferència entre les revisions
Contingut suprimit Contingut afegit
Aprofitament final de l'anglesa. |
m Robot modifica: cs:Teplotní roztažnost; canvis cosmètics |
||
Línia 1:
La '''dilatació tèrmica''' és el fenomen que provoca la variació de les [[Dimensió|
| author = Vendrell, M.
| chapter = Dilatació Tèrmica
Línia 9:
}}</ref>
== Comportament de les dilatacions tèrmiques ==
És comú donar per suposat que les expansions de sòlids són lineals respecte de la temperatura per cadascuna de les dimensions. Des del punt de vista de l'enginyeria, és interessant conèixer el coeficient de dilatació tèrmica dels materials, ja que no varien significativament a les temperatures a les que se suposa que s'utilitzarà el material. Així doncs, quan no es necessita [[precisió]] extrema, els càlculs amb els materials metàl·lics es poden basar en un valor constant i mitjà d'aquest coeficient.
Els materials amb estructures [[Anisotropia|
Per a descriure les expansions de les substàncies més detalladament, s'ha de fer servir una [[funció d'estat]] més avançada, que permeti estimar els valors de les dilatacions a les temperatures i pressions requerides, juntament amb altres equacions d'estat que permetin determinar la solució al problema detallat.
És especialment útil conèixer l'expansió tèrmica de materials per a la resolució de problemes de càlcul d'estructures formades per elements de tipus barres o cables, ja que serveix per estimar les deformacions i els [[
:<math>\epsilon_{termica} = \frac{(L_{final} - L_{inicial})} {L_{inicial}}</math>
Línia 48:
L'expansió deguda al calor s'ha de tenir en compte en la majoria d'àrees de l'enginyeria. Alguns exemples es poden trobar a:
* Espaiadors elàstics a les finestres.
* Tuberies metàl·liques d'aigua calenta que no són massa llargues degut a les variacions en la longitud.
* Estructures llargues com les vies fèrries o els ponts necessiten [[Junta d'expansió|juntes d'expansió]] per tal d'evitar deformacions.
* Falta d'ajust entre càmera de combustió i cilindre als motors de combustió interna alternatius, la qual cosa genera més ineficiències i major degradació a baixes temperatures del motor.
D'altra banda, des del punt de vista pràctic, en alguns casos les propietats de l'expansió tèrmica són útils i juguen un paper rellevant a l'hora de resoldre un problema d'enginyeria, aquest és el cas de:
* [[Termòmetres]] i [[termòstats]]. Al primer cas es conté un líquid que pot fluir en una sola dimensió degut a que les dilatacions causades per les temperatures al líquid són majors que les del recipient que les conté. Al cas dels termòstats s'aprofiten les expansions de fluids, gasos o metalls per a la regulació d'un sistema.
* [[Ajustament amb interferència|Ajustaments amb interferència]]. En el cas particular de fer servir la dilatació tèrmica, es tracta d'escalfar una peça i de refredar un altra per tal d'acoblar-les de manera que a temperatura ambient s'ajusten amb interferència. D'altra manera el muntatge resultaria costós o podria fer malbé les peces a ajustar.
== Anisotropia ==
Alguns materials sòlids s'expandeixen en totes les direccions de l'espai de igual manera, encara que no es tracta del cas general. El [[grafit]] per exemple, té una estructura laminar i els coeficients de dilatacions en direcció perpendicular a les làmines són diferents dels coeficients al pla de les làmines. En general, una descripció adequada de la dilatació tèrmica d'un sòlid ha d'incloure més dades segons la complexitat de la seva estructura. Per a materials amb cristalls d'estructura cúbica és suficient amb el coeficient d'expansió simple, però per a materials amb configuracions triclíniques, s'han de donar sis paràmetres, tres per a cada eix (a,b,c) i tres per a cada angle entre eixos (α,β,γ).
== Referències ==
<references/>
Línia 66:
[[Categoria:Termodinàmica]]
[[cs:
[[de:Wärmeausdehnung]]
[[en:Thermal expansion]]
| |||