Coefficient d'expansion linéaire
Coefficient d’expansion linéaire CTE – une variable mesurée en dilatométrie
Les coefficients de dilatation (dilatation linéaire et dilatation volumique) sont des propriétés des matériaux.
Ils sont déterminés expérimentalement et donnés en mm/m*K.
Le kelvin est l’unité de mesure de la température absolue et des différences de température selon l’échelle Celsius.
Coefficient d’expansion linéaire
Le coefficient de dilatation linéaire indique de quelle différence de longueur par rapport à la longueur totale L un corps solide change avec une variation de température d’un Kelvin.
L0 = longueur de l’échantillon, ΔLT = variation de longueur à la température TT
La mesure exacte de l’expansion linéaire est analysée par dilatométrie.
Les échantillons sont chauffés dans un four.
Le profil de température suit un programme prédéterminé avec précision qui permet la vitesse de chauffage requise, les temps de maintien en température requis et les processus de refroidissement définis.
Au cours de ce processus, les dimensions de l’échantillon sont enregistrées en continu.
Les différents dilatomètres de Linseis sont optimisés pour des tâches spécifiques et équipés de routines d’évaluation étendues.
Coefficient d’expansion du volume :
Le coefficient de dilatation spécifique au volume indique la quantité par laquelle le volume d’un corps augmente ou diminue par rapport au volume total lorsque la température change d’un Kelvin.
La dilatation thermique au quotidien
Les substances réagissent à un changement de température par un changement de volume.
Cela concerne tous les domaines de la technologie. Dans la construction de routes, de ponts et de voies ferrées, il faut prévoir des joints de dilatation qui absorbent la dilatation longitudinale des matériaux de construction.
Des compensateurs de dilatation sont prévus dans les canalisations sous la forme de coudes intégrés. Les lignes aériennes d’alimentation électrique doivent être conçues de manière à ce que les fils ne se cassent pas en hiver et qu’ils aient une distance suffisante par rapport au sol en été.
La base de calcul de ces constructions et de beaucoup d’autres est le coefficient thermique de dilatation linéaire.
Lors du stockage de liquides, un niveau de remplissage maximal spécifié doit être respecté. Au-dessus du niveau du liquide, il reste un espace libre qui absorbe les fluctuations de volume. Le calcul de ces problèmes fait appel au coefficient d’expansion volumique.
Ces termes découlent du fait que la plupart des substances se dilatent lorsqu’elles sont chauffées. À quelques exceptions près, les valeurs des deux grandeurs sont négatives, car les substances se contractent lorsqu’elles sont chauffées.
Dans le cas de substances isotropes dont les propriétés sont indépendantes de la direction considérée, le coefficient de dilatation volumique est égal à trois fois le coefficient de dilatation linéaire.
