Utvidgningskoefficient
Utvidgningskoefficienten anger hur mycket ett föremåls storlek ändras för en viss temperaturändring hos föremålet.
När ett materials temperatur ökar, utvidgas vanligen materialet (termisk expansion, ett viktigt undantag är vatten mellan fryspunkt och 4 °C). Olika material utvidgar sig i olika grad och ett mått på denna egenskap är längdutvidgningskoefficienten, som anger den relativa längdändringen vid en viss temperaturändring.
∆ℓ = ℓ1 α (t2 – t1)
SI-enheten för längdutvidgningskoefficienten är 1 K−1. I tekniska sammanhang används ofta den mindre enheten mm/m/°C, där 1 mm/m/°C = 10-3 K-1.
Den relativa volymändringen anges av volymutvidgningskoefficienten som är approximativt tre gånger längdutvidgningskoefficienten.
För anisotropa material, till exempel kompositmaterial, är längdutvidgningskoefficienten normalt riktningsberoende.
Det faktum att metaller har olika längdutvidgningskoefficienter utnyttjas i bimetallfjädrar som används i termostater och blinkreläer.
Några exempel på ämnen och deras längdutvidgningskoefficienter (gäller 0 °C…100 °C):
| Material | 10e-6 α |
|---|---|
| Aluminium | 23 |
| Betong (torr) | 9…14 |
| Bly | 29 |
| Brons | 18 |
| Ebonit | 75…100 |
| Glas | 3…10 |
| Granit | 8 |
| Guld | 14 |
| Invar | 1 |
| Is | 50 |
| Järn | 11…20 |
| Kalksten | 5…16 |
| Kisel | 2,5 |
| Kol (grafit) | 2 |
| Konstantan | 15 |
| Koppar | 17 |
| Magnesium | 26 |
| Mässing | 18…21 |
| Natrium | 70 |
| Nickel | 13 |
| Paraffin | 100…200 |
| Platina | 8,9 |
| Plexiglas | 70…100 |
| Porslin | 2…5 |
| Rostfritt stål | 18 |
| Silver | 19 |
| Stål | 8…18 |
| Svavel (rombiskt) | 61 |
| Svavel (monoklint) | 120 |
| Tenn (vitt) | 27 |
| Trä (längs fibern) | 5…9 |
| Uran | 13 |
| Volfram | 4,5 |
| Zink | 30 |