O aumento do volume que ocorre quando um sistema ganha energia térmica é conhecida como expansão térmica .

Expansão térmica é a tendência da matéria a mudar de volume em resposta às mudanças de temperatura.

* sólidos: Expanda nas três dimensões (comprimento, largura e altura) quando aquecido. Isso ocorre porque os átomos vibram mais vigorosamente a temperaturas mais altas, afastando -se mais.
* líquidos: Expandir de maneira semelhante aos sólidos, embora sua expansão seja geralmente mais significativa.
* gases: Expanda significativamente quando aquecido. Isso se deve ao aumento da energia cinética das moléculas de gás, o que os leva a se mover mais rápido e colidir com as paredes do recipiente com mais frequência.

A quantidade de expansão depende de:

* O material: Diferentes materiais se expandem a taxas diferentes. Por exemplo, o aço se expande mais do que o cobre para a mesma mudança de temperatura.
* A mudança de temperatura: Quanto maior a mudança de temperatura, maior a expansão.
* O volume inicial: Um volume maior experimentará uma mudança maior de volume para a mesma mudança de temperatura.

Exemplos práticos de expansão térmica:

* pontes: As lacunas são incorporadas em pontes para permitir a expansão e contração devido a mudanças de temperatura.
* Termômetros : A expansão de mercúrio ou álcool em um tubo de vidro é usada para medir a temperatura.
* tiras bimetálicas: Eles são usados ​​em termostatos e outros dispositivos, onde uma mudança de temperatura precisa ser detectada.

Fórmula para expansão térmica:

A mudança no volume (ΔV) devido à expansão térmica pode ser calculada usando a fórmula:

ΔV =V₀ * β * ΔT

Onde:

* ΔV é a mudança de volume
* V₀ é o volume inicial
* β é o coeficiente de expansão de volume para o material
* Δt é a mudança de temperatura

É importante observar que essa fórmula se aplica a materiais isotrópicos uniformes e pode ser adaptada para expansão linear (mudança de comprimento) ou expansão de área (mudança na área da superfície).