Utvidgningskoefficient
Den här artikeln behöver källhänvisningar för att kunna verifieras. (2020-08) Åtgärda genom att lägga till pålitliga källor (gärna som fotnoter). Uppgifter utan källhänvisning kan ifrågasättas och tas bort utan att det behöver diskuteras på diskussionssidan. |
Utvidgningskoefficienten anger hur mycket ett föremåls storlek ändras för en viss temperaturändring hos föremålet. När ett materials temperatur ökar, utvidgas vanligen materialet, det kallas för termisk expansion. 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.
Nästan alla material har en positiv utvidgningskoefficient, ett viktigt undantag är vatten vars volym minskar mellan fryspunkt och 4 °C. Vissa material – såsom zirkoniumvolframat och kolfiberarmerad plast (CFRP) – kan ha en negativ utvidgningskoefficient. I fallet med CFRP är den anisotrop (riktningsberoende).
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 |
Ett räkneexempel med stålRedigera
Stål har utvidgningskoefficienten 0,000012 mm per grad och millimeter. Tar man ett ämne som är 100 millimeter långt och värmer detta 50 grader så blir det 50×100×0,000012=0,06 mm längre.