Dilatazione

Dilatazione lineare e volumica dei liquidi e dei solidi

Come abbiamo visto prima nel termoscopio, il livello dell’olio saliva o scendeva a seconda dela temperatura. Questo può accadere grazie alla dilatazione lineare.

dilatazione
Infatti, i corpi sia solidi che liquidi tendono a dilatarsi quando sono riscaldati e a contrarsi quando sono raffreddati. Se noi misuriamo la lunghezza di un barra di qualsiasi materiale e poi la riscaldiamo, quando la misureremo di nuovo essa sarà aumentata (anche se in maniera impalpabile) di lunghezza. E’ possibile calcolarne l’allungamento grazie alla legge sperimentale della dilatazione lineare:

Δ l = l0 λ Δ t

dove Δ l è l’allungamento, cioè la lunghezza finale – la lunghezza iniziale (l – l0); lo è la lunghezza iniziale; λ è la costante di proporzionalità, cioè il coefficiente di dilatazione lineare; Δ t la variazione della temperatura.

Per calcolare la lunghezza finale quindi la formula sarà:

l = l0 (1 + λ Δ t)

La lunghezza e l’allungamento ovviamente si misurano in metri (m).

Una penna, ad esempio, non si dilata solo in lunghezza ma anche in spessore e in altezza. Le due ultime grandezze sono molto minori della lunghezza quindi la loro dilatazione è trascurabile.

Ma se noi prendiamo in esempio una sfera, essa si dilata in egual modo in tutte le direzioni. In questo caso usiamo la legge della dilatazione volumica dei solidi e dei liquidi :

V = V0 (1 + α Δ t)

dove V è il volume finale del corpo; Vo il volume iniziale; α è il coefficiente di dilatazione volumica; Δ t la variazione della temperatura.

Avendo λ possiamo ricavarci α perchè: α = 3 λ

 

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