–
Termisk ekspansion
Termisk ekspansion skyldes opvarmning af faste stoffer, væsker eller gasser, hvilket gør, at partiklerne bevæger sig hurtigere eller vibrerer mere (for faste stoffer). Det betyder, at partiklerne optager mere plads, og derfor udvider stoffet sig.
Nogle af hverdagens virkninger af termisk ekspansion er nyttige, men nogle er bare en ren plage. Her er fem eksempler:
1) Hvis du nogensinde har forsøgt at skrue et fastsiddende låg af en glaskrukke af, vil du sætte pris på denne ekspansionseffekt. Du skal blot køre noget varmt vand over metallåget i et par sekunder for at varme låget op. Dette vil få låget til at udvide sig en smule, og det skulle derefter være lettere at skrue af.
2) Broer har et langt spænd, og i varmt vejr vil de materialer, som broen er lavet af, udvide sig. Dette kan få broens “sektioner” til at bøje sig.
For at undgå dette er der konstrueret dilatationsfuger i broen, så brosektionerne kan udvide sig frit uden at bøje sig.
3) En væske vil, når den opvarmes, udvide sig og kan bringes til at stige op i et rør. Termometre bruger ekspansionen af en væske, f.eks. kviksølv eller alkohol, til at måle temperaturen ved hjælp af en kalibreret skala.
4) De kabler, der hænger mellem elmasterne, skal have en vis slaphed. Dette for at undgå, at kablerne bliver for stramme og knækker i koldt vejr, når kabelmaterialet trækker sig sammen.
Man kan nogle gange se disse kabler hænge sammen i varmt vejr.
5) En bimetallisk strimmel har to metalstrimler, der er limet sammen. Det ene af disse metaller udvider sig mere for hver grad temperaturstigning end det andet. Dette får bimetalstrimlen til at krumme sig, når den opvarmes.
Denne bevægelse kan fungere som en elektrisk afbryder ved at forbinde et kredsløb, f.eks. til at tænde en ventilator, hvis rumtemperaturen bliver for varm.
Andre eksempler på termisk ekspansion omfatter:
– Luften i et bildæk bliver varm efter en lang køretur, og det øger dens tryk.
– Jernbanelinjer kræver ekspansionshuller (i lighed med broer) for at undgå at bøje sig i varmt vejr.
GCSE Fysik nøgleord: Termisk ekspansion, varme
Kursusoversigt