Bíonn leathnú líneach ag formhór na rudaí soladacha nuair a athraíonn an teocht. Is é an leathnú líneach ná méadú ar fhad an réada nó laghdú ar fhad an réada. De ghnáth, méadaíonn fad an réada nuair a mhéadaíonn an teocht, ach laghdaíonn fad an réada nuair a thiteann an teocht. B’fhéidir go gceapfá nach féidir leathnú líneach a tharlú ach ar rudaí cosúil le sreanga tanaí. Mar shampla, féach ar charr atá páirceáilte ar thaobh an bhóthair, agus mar sin tá sé nochtaithe don ghrian. Nuair a róthéann an carr, is féidir leis an pláta iarainn dul i dtiús, nó is féidir leis an fad taobh méadú. Is féidir le díonta tithe déanta as since leathnú a fháil freisin. Sa chás seo, nuair a róthéann since, méadaíonn imill an since i leithead agus is féidir leis an since dul i dtiús fiú. Tharla an rud céanna leis na rianta iarnróid agus leis an iarann nó leis an cruach ar an droichead.
Leathnaíonn nó crapadh an chuid is mó de rudaí soladacha nuair a athraíonn teocht an réada, mar sin ní mór dúinn a fháil amach conas a théann na hathruithe teochta i bhfeidhm ar leathnú rudaí soladacha. Mar shampla, bearna sna rianta iarnróid. Tá rianta iarnróid déanta as cruach. Bhí leithead na bearna idir gach ráille ríofa ag na hinnealtóirí. Ar lá te, leathnóidh an ráille cúpla ceintiméadar. Nuair a théann traein thart air, méadaíonn teocht an ráille freisin ionas go síneann an ráille ar feadh cé mhéad ceintiméadar. Ar oícheanta fuara, crapadh na ráillí go dtí cé mhéad ceintiméadar.
Bunaithe ar thorthaí na hanailíse, déanann na hinnealtóirí meastachán ar an achar idir na bearnaí iarnróid, ionas nach dteagmhaíonn na ráillí lena chéile agus go lúbtar iad nuair a ardaíonn teocht an iarnróid.
Chun cabhrú linn foirmle a dhíorthú a luann an gaol idir athruithe teochta agus méid an leathnú faid, féach ar réad soladach atá ag leathnú, mar a thaispeántar sa fhigiúr thíos.
To = teocht tosaigh, T = teocht deiridh, Lo = fad tosaigh, ΔL = athrú ar fhad, L = fad tar éis leathnú, ΔT = athrú teochta.
Nuair a bhíonn teocht an réada = T o (tá an réad fós fuar), is é fad an réada = L o . Nuair a bhíonn teocht an réada = T (méadaíonn teocht an réada), is é fad an réada = L.
Bunaithe ar thorthaí breathnóireachtaí agus turgnaimh, tá na hathruithe i bhfad an réada comhréireach leis na hathruithe i dteocht. Má mhéadaíonn an teocht, méadaíonn fad an réada. Os a choinne sin, nuair a laghdaíonn an teocht, laghdaíonn fad an réada. Tá an t-athrú i bhfad réada comhréireach freisin le fad an réada bhunaidh (Lo). Má tá na hathruithe teochta mar a chéile, beidh rudaí atá 10 méadar ar fhad, mar shampla, faoi dhó i bhfad i gcomparáid le rudaí nach bhfuil ach 5 mhéadar ar fhad. Mar sin, dá faide an réad, is ea is mó leathnú an réada.
Tá athruithe i bhfad an réada (L) comhréireach le hathruithe i dteocht (ΔT): ΔL α ΔT
Bíonn athruithe ar fhad réada (ΔL) comhréireach le fad an réada bhunaidh (L o ): ΔL α L o
Athraíonn athruithe i bhfad gach réada. Cé go bhfuil na hathruithe teochta mar a chéile, níl an leathnú a bhíonn ag iarann mar an gcéanna leis an leathnú a bhíonn ag gloine. Mar an gcéanna le rudaí eile. Mar sin, braitheann an leathnú líneach ar chomhéifeacht leathnú líneach gach réada. Dá mhéad an chomhéifeacht leathnú líneach, is ea is mó an méadú ar an fhad. Dá lú an chomhéifeacht leathnú líneach, is ea is lú an méadú ar an fhad. D'fhéadfaí a rá go bhfuil an t-athrú i bhfad réada comhréireach leis an gcomhéifeacht leathnú líneach.
∆ L ∝ α
Léirítear na trí chomparáid thuas i gcothromóid:
Cur síos: ΔL = An t-athrú ar fhad, α = Comhéifeacht leathnú líneach (aonaid α = K -1 nó (C o ) -1 , L o = Fad tosaigh, ΔT (T 1 – T o ) ΔT = Na hathruithe ar theocht (teocht deiridh – teocht tosaigh)
Is féidir fad iomlán réada tar éis leathnú nó crapadh a fháil trí fhad tosaigh an réada (L o ) agus an t-athrú i bhfad an réada (ΔL) a chur le chéile.
Cur síos: ΔL = fad an réada tar éis leathnú nó crapadh, Lo = Fad tosaigh an réada, ΔL = L – Lo = An t-athrú ar fhad, α = Comhéifeacht leathnú líneach (aonaid de α = K-1 nó (Co)-1, ΔT = T – To = Athrú teochta, To = An teocht tosaigh, T = an teocht deiridh.
Más diúltach an t-athrú teochta (TT o ), ansin bíonn an t-athrú faid (LL o ) diúltach freisin.
Sa chás seo, laghdaíonn fad an réada. Os a choinne sin, má tá an t-athrú teochta (TT o ) dearfach, ansin tá an t-athrú i bhfad (LL o ) dearfach freisin. Sa chás seo, méadaíonn fad réada.
Seo a leanas luach chomhéifeacht leathnú líneach na n-ábhar soladach, ag teocht 20 °C. Athraíonn cruth na substaintí leachtacha agus gásacha ionas nach féidir leis an dá chineál substaintí seo an leathnú líneach a fháil. Braitheann comhéifeacht leathnú líneach réada sholadaigh ar an teocht freisin. Ag teochtaí difriúla, athraíonn comhéifeacht leathnú líneach réada soladacha freisin. Mura bhfuil an difríocht teochta ró-shuntasach, níl an difríocht sa chomhéifeacht leathnú líneach ró-shuntasach ionas gur féidir neamhaird a dhéanamh air.
