Coefficiente di dilatazione termica
Il coefficiente di dilatazione termica (o dilatabilità termica) è una misura della capacità di dilatazione termica di un corpo, ovvero una delle caratteristiche dei materiali che insieme al coefficiente di comprimibilità lega le tre variabili di stato: pressione, temperatura e volume; in particolare si distingue in volumetrica, superficiale e lineare, grandezze strettamente correlate. La dilatabilità termica volumetrica si misura per i materiali liquidi e solidi isotropi, quella lineare si misura di solito per i solidi ed è comune nelle applicazioni ingegneristiche. Ogni qualvolta le dimensioni della sostanza sono tali da prediligere una dilatazione in una dimensione o in due dimensioni, si parla rispettivamente di dilatazione lineare o superficiale, con la dovuta precisazione che tutte le sostanze si dilatano in senso volumetrico.
Coefficiente di dilatazione termica volumetrica
Il coefficiente di dilatazione termica volumetrico è una proprietà di una sostanza (o di un materiale) dato da:
dove ρ rappresenta la densità, T la temperatura, V il volume e le derivate sono considerate a pressione costante p.α misura il cambiamento frazionale della densità in funzione dell'incremento della temperatura a pressione costante. La dilatazione di un materiale cristallino avviene solo quando il campo di forza del cristallo subisce una deviazione del quadrato perfetto. Se il campo di forza è perfettamente parabolico, non avviene alcuna dilatazione.
Coefficiente di dilatazione termica lineare
Il coefficiente di dilatazione termica lineare per un materiale isotropo vale 
dove 
La dilatazione e la contrazione di un materiale sono aspetti importanti nella progettazione di grandi strutture, nelle misurazioni topografiche su grandi distanze, nella progettazione di stampi a caldo.
La tabella seguente mostra alcuni valori del coefficiente di dilatazione termica lineare per i materiali più comuni:
| Materiale | Coefficiente di dilatazione termica lineare (in °C−1) |
|---|---|
| Acciaio | 12 X 10−6 |
| Alluminio generico | 23 X 10−6 |
| Alluminio puro | 24 X 10−6 |
| Argento | 19 X 10-6 [1] |
| Ferro | 12 X 10−6 |
| Ghisa [2] | 10,7 X 10−6 |
| Nichel | 13 X 10-6 [1] |
| Oro | 14,32 X 10−6 |
| Ottone | 19 X 10−6 |
| Piombo | 29 X 10-6 [1] |
| Platino | 9,0 X 10−6 |
| Pyrex | 4,0 X 10−6 |
| Quarzo fuso | 0,59 X 10−6 |
| Rame | 17 X 10−6 |
| Silicio | 3,0 X 10−6 |
| Tungsteno | 5,0 X 10−6 |
| Vetro | 8,0 X 10−6 |
Note
Bibliografia
- Emiliano Ricci, Atlante di fisica, Firenze / Milano, Giunti, 2011, ISBN 978-88-09-74674-9.
Voci correlate
Collegamenti esterni
- Coefficienti di dilatazione volumetrici dei liquidi, su itchiavari.org. URL consultato il 28 marzo 2010 (archiviato dall'url originale il 13 giugno 2010).
- Coefficienti di dilatazione lineari dei solidi, su oppo.it. URL consultato il 2 marzo 2014 (archiviato dall'url originale il 22 febbraio 2014).
