Slovníček

Objemová expanze

Objem plynu, pevné látky nebo kapaliny se mění, pokud se změní teplota, tlak nebo síly působící na tento plyn/pevnou látku/kapalinu. V případě termické analýzy sledujeme změny závislé na teplotě.

Objemovou roztažnost lze měřit přímo pomocí tzv. objemového dilatometru nebo nepřímo u izotropních materiálů měřením lineární tepelné roztažnosti a následným výpočtem objemové roztažnosti pomocí speciálního softwaru. Vzorec pro objemovou roztažnost závislou na teplotě je následující:

ΔV = _{Υ⋅V0⋅ΔT}

ΔV = změna objemu v^m3
Y = koeficient objemové teplotní roztažnosti v 1/K
V0 = počáteční objem v^m3
ΔT = změna teploty v K

Anizotropní materiály (např. polymery vyztužené vlákny) vykazují různou tepelnou roztažnost v závislosti na směru měření. U těchto materiálů je výpočet objemové roztažnosti složitější.

Viz příklad níže, kde byla objemová roztažnost (dV/V0) vypočtena na základě naměřené tepelné roztažnosti pomocí speciálního softwaru. Křivka objemové roztažnosti ukazuje strmý nárůst v rozsahu teplot od 560 °C do 620 °C v důsledku tavení vzorku; HustotaHmotnostní hustota je definována jako poměr mezi hmotností a objemem. hustota ve stejném rozsahu výrazně klesá.