1. Augmentation de l'énergie cinétique : À mesure que la température d’un solide augmente, les particules gagnent en énergie cinétique. Cela signifie qu’ils se déplacent plus rapidement et vibrent plus vigoureusement dans leurs positions fixes dans la structure en treillis.
2. Vibrations du réseau : L’augmentation de l’énergie cinétique entraîne des vibrations plus fortes et plus fréquentes des particules autour de leurs positions d’équilibre. La structure en treillis du solide commence à se dilater en raison de ces vibrations intensifiées.
3. Occuper des volumes plus importants : À mesure que les particules vibrent plus vigoureusement, elles ont tendance à occuper des volumes légèrement plus grands. Les liaisons entre les particules s’affaiblissent, leur offrant la liberté nécessaire pour s’éloigner davantage sans briser complètement la structure cristalline.
4. Expansion linéaire : L’expansion d’un solide est généralement uniforme dans toutes les directions. Cela signifie que la longueur, la largeur et la hauteur du solide augmentent proportionnellement. Le degré de dilatation est directement lié à l’augmentation de la température et est exprimé par le coefficient de dilatation linéaire, qui est une propriété spécifique au matériau.
5. Préservation de la structure cristalline : Contrairement aux liquides ou aux gaz, les solides conservent leur structure cristalline même pendant leur expansion. Les particules occupent toujours des positions sur le réseau mais avec un espacement accru entre elles. La structure et la forme du solide restent essentiellement inchangées, mais de plus grande taille.
6. Expansion thermique : La dilatation d’un solide due à l’augmentation de la température est appelée dilatation thermique. Différents matériaux présentent différents coefficients de dilatation thermique, indiquant leurs différents degrés de dilatation en réponse aux changements de température.
En résumé, les particules dans une expansion d’un solide ont augmenté l’énergie cinétique et intensifié les vibrations au sein de la structure du réseau. Ils occupent des volumes plus importants tout en conservant leur disposition cristalline, entraînant une augmentation globale des dimensions du solide.
