ضریب انبساط گرمایی

وقتی به یک جسم گرما می‌دهیم افزایش انرژی جنبشی ذرّات سازنده باعث جنب و جوش مولکول‌ها و درخواست برای فضای بیشتر و در نهایت افزایش حجم یا انبساط می‌شود و یکای آن در SI بر کلوین است (1/K). حال به مقدار یا عدد افزایش حجم جامد، مایع یا گاز که بر اثر افزایش دمای یکسان است، ضریب انبساط می‌گویند که بر دو عامل تعداد ذرات و میزان گرما استوار است. یکی از کاربردهای مهم آن در صنعت، در ساخت ترموستات است.

ضریب انبساط حرارتی خطی

ضریب انبساط حرارتی خطی مواد به صورت زیر تعریف می‌شود:

$\alpha =\frac{1}{L_0}\frac{\partial L}{\partial T}$

که در آن $\alpha$ ضریب انبساط حرارتی خطی، $L_0$ طول اولیه، $L$ طول ثانویه و $T$ دما است.

ضریب انبساط طولی:افزایش طول واحد طول یک جسم به ازاء یک درجه سانتی گراد افزایش دما را گویند. ضریب انبساط سطحی:افزایش سطح واحد سطح یک جسم به ازاء یک درجهٔ سانتی گراد افزایش دما را گویند. ضریب انبساط حجمی:افزایش حجم واحد حجم یک جسم به ازاء یک درجهٔ سانتی گراد افزایش دما را گویند.

جدول ضریب انبساط حرارتی

ضریب انبساط حرارتی خطیα		ضریب انبساط حرارتی حجمی β
ماده	α در 10−6/K at ۲۰ °C	β(=۳α) در 10−6/K at ۲۰ °C
گازوئیل		950
اتانول		750
آب		207
جیوه		182
بنزوسیکلوبوتن	۴۲	۱۲۶
سرب	۲۹	۸۷
آلومینیوم	۲۳	۶۹
برنج	۱۹	۵۷
نقره	18	۵۴
استیل ضدزنگ	۱۷٫۳	۵۱٫۹
مس	۱۷	۵۱
طلا	۱۴	۴۲
نیکل	۱۳	۳۹
بتون	۱۲	۳۶
استیل، depends on composition	۱۱٫۰ ~ ۱۳٫۰	۳۳٫۰ ~ ۳۹٫۰
آهن	۱۱٫۱	۳۳٫۳
کربن	۱۰٫۸	۳۲٫۴
پلاتینیوم	۹	۲۷
شیشه	۸٫۵	۲۵٫۵
گالیوم(III) آرسنید	۵٫۸	۱۷٫۴
ایندینیوم	۴٫۶	۱۳٫۸
تنگستن	۴٫۵	۱۳٫۵
شیشه، شیشه بوروسیلیکات ۳٫۳	۳٫۳	۹٫۹
سیلیسیوم	۳	۹
Invar	۱٫۲	۳٫۶
الماس	۱	۳
کوارتز (fused)	۰٫۵۹	۱٫۷۷
چوب بلوط (perpendicular to the grain)	54	۱۶۲
چوب کاج (perpendicular to the grain)	۳۴	۱۰۲

پیوند به بیرون

• Engineering Toolbox – List of coefficients of Linear Expansion for some common materials
• Article on how β is determined
• MatWeb: Free database of engineering properties for over 64,000 materials
• Clemson University Physics Lab: Linear Thermal Expansion الگو:Webarchive
• USA NIST Website - Temperature and Dimensional Measurement workshop
• Hyperphysics: Thermal expansion