Dilatazione termica
Di quanto si allunga un materiale scaldandosi: il motivo per cui i binari hanno i giunti e i ponti le cerniere.
Formula in chiaro 1 fonte ufficiale Verificato il 30 agosto 2026 Segnala un errore
Dilatazione termica
| Lunghezza iniziale | 100 m |
|---|---|
| Coefficiente di dilatazione α | Acciaio (0,000012) |
| Salto di temperatura (°C) | 30 |
| Allungamento | 36 mm |
| Lunghezza finale | 100,036 m |
Esempio calcolato dal nostro motore il 30 agosto 2026.
Come calcoliamo questa pagina
allungamento = lunghezza_iniziale * coefficiente_dilatazione * salto_termico
ΔL = L₀ · α · ΔT. Il coefficiente α dell'acciaio è 0,000012 per grado, quello dell'alluminio 0,000023, quello del vetro 0,000009.
- CRC Handbook of Chemistry and Physics — densità, calori specifici e coefficienti di dilatazione dei materiali
- È la dilatazione lineare, cioè in una direzione sola. Per una superficie il coefficiente raddoppia, per un volume triplica.
- Il coefficiente α è quasi costante nell'intervallo delle temperature ordinarie, ma non del tutto: su salti molto grandi le tabelle danno valori diversi a seconda del campo.
Esempi svolti
Cento metri di rotaia in acciaio
Lunghezza iniziale 100 m Coefficiente di dilatazione α Acciaio (0,000012) Salto di temperatura (°C) 50 Allungamento 60 mm
Sei centimetri fra −10 e +40 gradi. Senza spazio per allungarsi la rotaia si deforma di lato: è lo svio da colpo di sole.
Un tubo di PVC che si raffredda
Lunghezza iniziale 10 m Coefficiente di dilatazione α PVC (0,00005) Salto di temperatura (°C) -20 Allungamento -10 mm
Si accorcia di un centimetro. Il PVC dilata quattro volte più dell'acciaio, ed è il motivo per cui gli scarichi lunghi vogliono giunti di dilatazione.
I numeri di questi esempi non sono scritti a mano: li calcola lo stesso motore della pagina, ogni volta che il sito viene pubblicato.
Quanto si allunga un materiale
L'allungamento è la lunghezza iniziale per il coefficiente di dilatazione per il salto di temperatura. Il coefficiente è caratteristico del materiale: 0,000012 per grado per l'acciaio, quasi il doppio per l'alluminio, quattro volte tanto per il PVC.
Sono numeri piccolissimi, ma moltiplicati per lunghezze grandi e salti stagionali diventano centimetri.
Lineare, superficiale, volumetrica
Questo è il coefficiente lineare, cioè in una direzione sola. Per una superficie va raddoppiato, per un volume triplicato.
Un serbatoio d'acciaio scaldato di 50 gradi aumenta di volume di circa lo 0,18 %: poco, ma su diecimila litri sono diciotto litri.
Perché il vetro si spacca
Il vetro ha un coefficiente basso, eppure si rompe con lo sbalzo termico. Il motivo non è quanto dilata, ma che conduce male il calore: la faccia scaldata si espande e quella dietro no, e la tensione lo spacca.
Il pyrex resiste perché dilata ancora meno — circa un terzo del vetro comune — e quindi genera tensioni minori a parità di sbalzo.
Domande frequenti
Perché i binari hanno i giunti?
Perché cento metri di rotaia d'acciaio che passano da −10 a +40 gradi si allungano di sei centimetri. Senza spazio per farlo, la rotaia si deforma lateralmente: è lo svio da colpo di sole.
Il campo accetta un raffreddamento?
Sì: un salto di temperatura negativo dà un accorciamento, ed è la stessa formula. È il caso di un tubo che si contrae d'inverno.
Perché il vetro si rompe con lo sbalzo termico?
Non per quanto si dilata — il suo coefficiente è basso — ma perché il vetro conduce male il calore: la faccia scaldata si dilata e quella dietro no, e la tensione che ne nasce lo spacca. Il pyrex resiste perché dilata ancora meno.