Il-biċċa l-kbira tal-oġġetti solidi jesperjenzaw espansjoni lineari meta t-temperatura tinbidel. L-espansjoni lineari hija ż-żieda fit-tul tal-oġġett jew it-tnaqqis fit-tul tal-oġġett. Normalment, it-tul tal-oġġett jiżdied meta t-temperatura tiżdied, filwaqt li t-tul tal-oġġett jonqos meta t-temperatura tinżel. Tista’ taħseb li l-espansjoni lineari tista’ sseħħ biss fuq oġġetti bħal wajers irqaq. Pereżempju, ħares lejn karozza li tkun ipparkjata fuq ġenb it-triq, għalhekk tkun esposta għax-xemx. Meta l-karozza tissaħħan iżżejjed, il-pjanċa tal-ħadid tista’ teħxen, jew it-tul tal-ġenb jista’ jiżdied. Is-soqfa tad-djar magħmula miż-żingu jistgħu wkoll jesperjenzaw espansjoni. F’dan il-każ, meta ż-żingu jissaħħan iżżejjed, it-truf taż-żingu jiżdiedu fil-wisa’ u ż-żingu jista’ saħansitra jeħxen. L-istess ħaġa ġrat lill-linji tal-ferrovija u l-ħadid jew l-azzar fuq il-pont.
Il-biċċa l-kbira tal-oġġetti solidi jespandu jew jiċkienu meta t-temperatura tal-oġġett tinbidel, għalhekk irridu nkunu nafu kif il-bidliet fit-temperatura jaffettwaw l-espansjoni ta' oġġetti solidi. Pereżempju, vojt fil-linji tal-ferrovija. Il-linji tal-ferrovija huma magħmula mill-azzar. L-inġiniera kienu kkalkulaw il-wisa' tal-vojt bejn kull linja. F'ġurnata sħuna, il-linja tespandi ftit ċentimetri. Meta tgħaddi minnha ferrovija, it-temperatura tal-linja tiżdied ukoll sabiex il-linja testendi għal kemm-il ċentimetru. F'iljieli kesħin, il-linji jiċkienu għal kemm-il ċentimetru.
Abbażi tar-riżultati tal-analiżi, l-inġiniera jistmaw id-distanza bejn id-distakk bejn il-binarji, sabiex meta t-temperatura tal-binarji tiżdied, il-binarji ma jmissux lil xulxin u jitgħawġu.
Biex tgħinna niksbu formula li tiddikjara r-relazzjoni bejn il-bidliet fit-temperatura u l-kobor tal-espansjoni tat-tul, irrevedi oġġett solidu li qed jesperjenza espansjoni, kif muri fil-figura hawn taħt.
To = temperatura inizjali, T = temperatura finali, Lo = tul inizjali, ΔL = bidla fit-tul, L = tul wara l-espansjoni, ΔT = bidla fit-temperatura.
Meta t-temperatura tal-oġġett = T o (l-oġġett għadu kiesaħ), it-tul tal-oġġett = L o . Meta t-temperatura tal-oġġett = T (it-temperatura tal-oġġett tiżdied), it-tul tal-oġġett = L.
Abbażi tar-riżultati tal-osservazzjonijiet u l-esperimenti, il-bidliet fit-tul tal-oġġett huma proporzjonali għall-bidliet fit-temperatura. Jekk it-temperatura tiżdied, it-tul tal-oġġett jiżdied. Bil-maqlub, meta t-temperatura tonqos, it-tul tal-oġġett jonqos. Il-bidla fit-tul ta' oġġett hija wkoll proporzjonali għat-tul tal-oġġett oriġinali (Lo). Jekk il-bidliet fit-temperatura huma l-istess, oġġetti li huma twal 10 metri, pereżempju, se jirdoppjaw fit-tul meta mqabbla ma' oġġetti li huma twal biss 5 metri. Għalhekk, iktar ma jkun twil l-oġġett, iktar tkun kbira l-espansjoni tal-oġġett.
Il-bidliet fit-tul tal-oġġett (L) huma proporzjonali għall-bidliet fit-temperatura (ΔT): ΔL α ΔT
Bidliet fit-tul ta' oġġett (ΔL) huma proporzjonali għat-tul tal-oġġett oriġinali (L o ): ΔL α L o
Il-bidliet fit-tul ta' kull oġġett ivarjaw. Għalkemm il-bidliet fit-temperatura huma l-istess, l-espansjoni li jesperjenza l-ħadid mhijiex l-istess bħal dik tal-ħġieġ. L-istess jiġri b'oġġetti oħra. Għalhekk, l-espansjoni lineari tiddependi fuq il-koeffiċjent tal-espansjoni lineari ta' kull oġġett. Iktar ma jkun kbir il-koeffiċjent tal-espansjoni lineari, iktar ikun kbir iż-żieda fit-tul. Iktar ma jkun żgħir il-koeffiċjent tal-espansjoni lineari, iżgħar iż-żieda fit-tul. Jista' jingħad li l-bidla fit-tul ta' oġġett hija proporzjonali għall-koeffiċjent tal-espansjoni lineari.
∆L ∝α
It-tliet paraguni ta’ hawn fuq huma espressi f’ekwazzjoni:
Deskrizzjoni: ΔL = Il-bidla fit-tul, α = Il-koeffiċjent tal-espansjoni lineari (unitajiet α = K -1 jew (C o ) -1 , L o = Tul inizjali, ΔT (T 1 – T o ) ΔT = Il-bidliet fit-temperatura (temperatura finali – temperatura inizjali)
It-tul totali ta' oġġett wara li jesperjenza espansjoni jew jinxtorob jista' jinkiseb billi żżid it-tul inizjali tal-oġġett (L o ) u l-bidla fit-tul tal-oġġett (ΔL).
Deskrizzjoni: ΔL = it-tul tal-oġġett wara li jespandi jew jiċkien, Lo = It-tul inizjali tal-oġġett, ΔL = L – Lo = Il-bidla fit-tul, α = Il-koeffiċjent tal-espansjoni lineari (unitajiet ta' α = K-1 jew (Ċo)-1, ΔT = T – To = Bidla fit-temperatura, To = It-temperatura inizjali, T = it-temperatura finali.
Jekk il-bidla fit-temperatura (TT₂o ) hija negattiva, allura l-bidla fit-tul (LL₂o ) hija wkoll negattiva.
F'dan il-każ, it-tul tal-oġġett jonqos. Bil-maqlub, jekk il-bidla fit-temperatura (TT o ) hija pożittiva, allura l-bidla fit-tul (LL o ) hija wkoll pożittiva. F'dan il-każ, l-oġġetti jiżdiedu fit-tul.
Hawn taħt jidher il-valur tal-koeffiċjent tal-espansjoni lineari tal-oġġetti solidi, f'temperatura ta' 20 °C. Il-forma tas-sustanzi likwidi u gassużi tinbidel sabiex dawn iż-żewġ tipi ta' sustanzi ma jkunux jistgħu jesperjenzaw l-espansjoni lineari. Il-koeffiċjent tal-espansjoni lineari ta' oġġett solidu jiddependi wkoll mit-temperatura. F'temperaturi differenti, il-koeffiċjent tal-espansjoni lineari tal-oġġetti solidi jvarja wkoll. Jekk id-differenza fit-temperatura mhijiex sinifikanti wisq, id-differenza fil-koeffiċjent tal-espansjoni lineari mhijiex sinifikanti wisq sabiex tkun tista' tiġi injorata.
