Menu
🔎 🌎 NL Class code 🔑 Inloggen Abonnement

Bimetalen HTML5

Samenvatting

De verklaring voor de thermische uitzetting van de materie moet op het atoomniveau gezocht worden. De door atomen onderhouden thermische energie uit zich in de vorm van een trilling om hun middelpunt. Deze trilling hangt af van de temperatuur en van de atomaire nabijheid.Een temperatuursverandering heeft een volumeverandering tot gevolg. Deze eigenschap geldt voor alle materie (vaste stof, vloeistof, gas). Dit verklaart deels de steiging van de zeespiegel in het geval van klimaatopwarming, het wegvliegen van de heteluchtballonnen wannneer de erin aanwezige lucht wordt verwarmd, en de overhelling van de Eiffeltoren met enkele centimeters in de richting tegen de zon in.   

Deze eigenschap van de materie wordt gekenmerkt door een thermische-uitzettingscoëfficient. De formule hierna correspondeeert met een lineaire afstand: 

ΔL = α . L0  . ΔT

  • ΔL de lengtevariatie in meter (m) ;
  • α de lineaire uitzettingsscoëfficiënt (in K -1 of in °C-1) ;
  • L0 de beginlengte in meter (m) ;
  • ΔT = T - T0 de temperatuurvariatie (in K of in °C).

Het verschil tussen de uitzettingscoëfficiënten van twee metalen verklaart waarom het bimetaal zich kromt in de richting van de zwakste uitzettingscoëfficiënt kromt. Dit verschil wordt benut bij verschillende toepassingen zoals thermo-onderbreking (zie de animatie Brandalarm). Deze torsie is nog belangrijker dan het bimetaal lang is. Het is deze versterking die men zoekt met een spiraalvormig bimetaal zoals toegepast in bepaalde thermometers.

Dit verschijnsel van thermische uitzetting is niet goed waarneembaar bij kleine objecten. Het moet daarentegen worden beschouwd op zeer grote schalen zoals bruggen, gebouwen of een grote massa lucht of water.

Laat twee metalen glijden om een bimetaal te realiseren.

Leerdoelen

  • De thermische uitzettting van metalen bespreken.
  • De werking van een bimetaal en zijn toepassing bespreken