Thermische uitzetting
In de fysica is thermische uitzetting de waarschijnlijkheid dat materie verandert in volume als gevolg van een verandering in de temperatuur. Wanneer een stof wordt verhit, bewegen de basisdeeltjes sneller rond en behouden daardoor over het algemeen een grotere gemiddelde afscheiding. Materialen die samentrekken bij een temperatuurstijging zijn zeer zeldzaam; dit effect is beperkt in omvang en treedt slechts op binnen een beperkt temperatuurbereik. De mate van uitzetting gedeeld door de verandering in temperatuur wordt de thermische uitzettingscoëfficiënt van het materiaal genoemd en varieert over het algemeen met de temperatuur.
Thermometers zijn een voorbeeld van het gebruik van thermische uitzetting. Ze bevatten een vloeistof die slechts in één richting kan bewegen (langs de buis) wanneer het volume verandert met de temperatuur.
Thermische uitzetting kan een probleem worden voor treinen omdat het de rails kan doen bezwijken. Op de rails zullen ze monitoren hebben, zodat ze gewaarschuwd kunnen worden als de temperatuur abnormaal hoog wordt en de treinen kunnen worden verteld dat ze moeten vertragen om de wrijvingswarmte te verminderen. Soms worden de binnenste delen van de rails wit geschilderd om de hete zonnestralen te weerkaatsen, zodat het niet tot knikken komt.
Vragen en antwoorden
V: Wat is thermische uitzetting in de natuurkunde?
A: Thermische expansie in de natuurkunde is de neiging van materie om in volume te veranderen als reactie op een verandering in temperatuur.
V: Wat gebeurt er met de basisdeeltjes van een stof als die verwarmd wordt?
A: Wanneer een stof verwarmd wordt, bewegen de basisdeeltjes ervan sneller en blijven ze gemiddeld meer uit elkaar staan.
V: Komen materialen die krimpen bij een temperatuurstijging veel of weinig voor?
A: Materialen die krimpen bij een temperatuurstijging komen niet vaak voor.
V: Wat is de thermische uitzettingscoëfficiënt?
A: De thermische uitzettingscoëfficiënt is de uitzettingsgraad gedeeld door de temperatuurverandering van een materiaal, die over het algemeen varieert met de temperatuur.
V: Kan thermische uitzetting een probleem worden voor treinen?
A: Ja, thermische uitzetting kan een probleem worden voor treinen omdat de rails hierdoor kunnen gaan knikken.
V: Hoe gebruiken thermometers thermische uitzetting?
A: Thermometers bevatten een vloeistof die slechts in één richting (langs de buis) kan bewegen wanneer het volume samen met de temperatuur verandert.
V: Wat doen monitoren op treinrails als de temperatuur abnormaal hoog wordt?
A: Monitoren op treinrails waarschuwen de autoriteiten als de temperatuur abnormaal hoog wordt en de treinen kunnen worden verteld om langzamer te rijden om de wrijvingswarmte te verminderen.
