كتب volumetric expansion
اذا لم تجد ما تبحث عنه يمكنك استخدام كلمات أكثر دقة.
التمدد الحجمي (معلومة)
يمكن إهمال آثار الضغط على المادة الصلبة، ويمكن عندها كتابة معامل التمدد الحراري الحجمي على الشكل:
حيث حجم المادة، و معدل تغير الحجم مع درجة الحرارة.
يعني هذا أن حجم المادة يتغير بمقدار نسبي معين ثابت. مثلًا، تتغير كتلة من الفولاذ حجمها متر مكعب واحد ليصبح حجمها 1.02 متر مكعب عند ارتفاع درجة الحرارة بمقدار 50 كلفن. هذا تمدد مقداره 0.2%. لو كان لدينا كتلة من الفولاذ حجمها متران مكعبان، فعند نفس الشروط، ستتمدد ليصبح حجمها 2.04 متر مكعب، وهو أيضًا تمدد بمقدار 0.2%. يكون معامل التمدد الحراري الحجمي 0.2% لكل 50 كلفن، أو 0.004% K−1.
إذا كنا نعرف مسبقًا معامل التمدد، يمكننا حساب التغير في الحجم:
حيث هو التغير النسبي في الحجم (0.002 في المثال) و هو التغير في درجات الحرارة (50 درجة مئوية).
يفترض المثال السابق أن معامل التمدد لم يتغير بتغير درجة الحرارة وأن الزيادة في الحجم صغيرة بالمقارنة مع الحجم الأصلي. وهذا غير صحيح دائمًا، لكنه تقريب جيد لأجل تغيرات صغيرة في درجة الحرارة. إذا لم يتغير معامل التمدد الحجمي بشكل كبير مع درجة الحرارة، أو إذا كان ازدياد الحجم كبيرًا؛ تجب مكاملة العلاقة السابقة لتصبح:
حيث هو معامل التمدد الحجمي كتابع لدرجة الحرارة T، و, هما درجة الحرارة الابتدائية والنهائية على التتالي.
