Thermische expansie

[Frank P]

Hallo iedereen,

In mijn cursus fysica heb ik gelezen dat voorwerpen lineair uitzetten volgens de formule

\(\Delta L = \alpha L_0 \Delta T\)

Een bepaalde temperatuursverandering

\(\Delta T\)

brengt dus een bepaalde lengteverandering

\(\Delta L\)

met zich mee. Nu vroeg ik me af: geldt deze wet in alle richtingen (dimensies) van het voorwerp (lengte, breedte, hoogte)?

Als het antwoord op deze vraag ja is, dan kan ik (als ik geen denkfout maak) het volgende stellen:

Omdat de mate van uitzetting

\(\Delta L\)

afhankelijk is van de oorspronkelijke lengte

\(L_0\)

, zal het voorwerp sowieso niet evenveel percent uitzetten in alle richtingen. Een staaf die wordt opgewarmd zal vooral langer worden, en slechts een heel klein beetje dikker.

Dank bij voorbaat

[317070]

Hallo iedereen,

In mijn cursus fysica heb ik gelezen dat voorwerpen lineair uitzetten volgens de formule

\(\Delta L = \alpha L_0 \Delta T\)

afhankelijk is van de oorspronkelijke lengte

\(L_0\)

, zal het voorwerp sowieso niet evenveel percent uitzetten in alle richtingen. Een staaf die wordt opgewarmd zal vooral langer worden, en slechts een heel klein beetje dikker.

Het gaat niet evenveel uitzetten, maar WEL evenveel percent! De verhoudingen blijven bij vrije expansie behouden, en de vorm van het object dus ook.

Anders moet je het maar eens uitrekenen bij pakweg een rechthoek. Je zal zien dat na vrije thermische expansie de verhoudingen tussen de zijden onveranderd zijn. De ene zijde zal wel meer uitgezet zijn dan de andere.

[Frank P]

Hallo, ik zie waar ik de fout maak ivm de uitzettingsproporties:)

Aan de hand van de formule had ik automatisch al kunnen voorspellen dat de verhoudingen van de afmetingen hetzelfde bleven (dat het voorwerp dezelfde vorm behoudt)

\(\Delta L = \alpha L_0 \Delta T \)

\(\frac{\Delta L}{L_0} = \alpha \Delta T\)

Er is dus een constante factor

\(\alpha \Delta T\)

waarmee het materiaal uitzet. Het is niet helemaal juist om constant te zeggen, want

\(\alpha\)

is in kleine mate afhankelijk van de temperatuur.