Sanasto

Tilavuuslaajeneminen

Kaasun, kiinteän aineen tai nesteen tilavuus muuttuu, jos lämpötila, paine tai kaasuun, kiinteään aineeseen tai nesteeseen vaikuttavat voimat muuttuvat. Lämpöanalyysissä tarkastellaan lämpötilasta riippuvia muutoksia.

Tilavuuslaajeneminen voidaan mitata suoraan niin sanotulla tilavuuslaajenemismittarilla tai epäsuorasti isotrooppisten materiaalien osalta mittaamalla lineaarinen lämpölaajeneminen ja laskemalla sitten tilavuuslaajeneminen erityisellä ohjelmistolla. Lämpötilasta riippuvan tilavuuslaajenemisen kaava on:

ΔV = _{Υ⋅V0⋅ΔT}

ΔV = tilavuuden muutos^m3
Y = tilavuuslämpölaajenemiskerroin 1/K
V0 = alkutilavuus^m3
ΔT = lämpötilan muutos K

Anisotrooppisilla materiaaleilla (esim. kuituvahvisteisilla polymeereillä) on erilainen lämpölaajeneminen mittaussuunnasta riippuen. Näiden materiaalien osalta tilavuuslaajenemisen laskeminen on monimutkaisempaa.

Katso alla oleva esimerkki, jossa tilavuuslaajeneminen (dV/V0) laskettiin mitatun lämpölaajenemisen perusteella käyttäen erikoisohjelmistoa. Tilavuuslaajenemiskäyrässä näkyy jyrkkä nousu lämpötila-alueella 560 °C:sta 620 °C:seen näytteen sulamisen vuoksi; TiheysMassatiheys määritellään massan ja tilavuuden suhteena. tiheys pienenee merkittävästi samalla alueella.