ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิคืออะไร?

ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของวัสดุอธิบายจำนวนคุณสมบัติการเปลี่ยนแปลงบางอย่างเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นหรือลดลง 1 kelvin (เทียบเท่ากับ 1 deg; celsius)คุณสมบัติทั่วไปบางอย่างที่แตกต่างกันไปตามอุณหภูมิรวมถึงความต้านทานไฟฟ้าและความยืดหยุ่นการเปลี่ยนแปลงเชิงเส้นในคุณสมบัติของวัสดุทำให้ตรงไปตรงมาในการคำนวณค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ แต่การคำนวณจะยากขึ้นหากการเปลี่ยนแปลงในคุณสมบัติไม่เป็นเส้นตรงมีการใช้งานจริงจำนวนมากสำหรับวัสดุที่เปลี่ยนแปลงด้วยอุณหภูมิโดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ซึ่งเป็นสาเหตุที่การศึกษาค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเป็นสิ่งสำคัญ

เมื่อสารถูกทำให้ร้อนหรือเย็นลงคุณสมบัติของมันสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตัวอย่างเช่นความต้านทานของวัตถุสามารถเพิ่มหรือลดลงได้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิคุณสมบัติอื่น ๆ เช่นความยืดหยุ่นของวัสดุอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับอุณหภูมิสารที่มีคุณสมบัติที่เกี่ยวข้องกับอุณหภูมิมีประโยชน์สำหรับการใช้งานที่หลากหลายดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงต้องสามารถตัดสินได้อย่างแม่นยำว่าการเปลี่ยนแปลงใด ๆ ที่จะเกิดขึ้นกับวัสดุประเภทใดประเภทหนึ่ง

ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเป็นวิธีสำหรับนักวิทยาศาสตร์ในการอธิบายเชิงตัวเลขการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของวัสดุขึ้นอยู่กับอุณหภูมิกล่าวอีกนัยหนึ่งค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิคือจำนวนคุณสมบัติการเปลี่ยนแปลงเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนไป 1 เคลวินมาตราส่วนเคลวินเป็นตัวชี้วัดอุณหภูมิทางเลือกที่มีจุดเริ่มต้นที่แตกต่างจากสเกลเซลเซียส แต่การเปลี่ยนแปลง 1 เคลวินนั้นเทียบเท่ากับ 1 องศา;เซลเซียส.

การเปลี่ยนแปลงของวัสดุด้วยอุณหภูมินั้นขึ้นอยู่กับปัจจัยที่หลากหลายตัวอย่างเช่นวัสดุบางชนิดมีความต้านทานต่อไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงเชิงเส้นตรงตามอุณหภูมิซึ่งหมายความว่าหากอุณหภูมิเป็นสองเท่าความต้านทานก็เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่ามันง่ายกว่ามากในการคำนวณค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิหากวัสดุแตกต่างกันอย่างเป็นเส้นตรงตามอุณหภูมิ

หากการเปลี่ยนแปลงกับอุณหภูมิไม่เป็นเส้นตรงค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิจะยากต่อการคำนวณในสถานการณ์เช่นนี้นักวิทยาศาสตร์มักจะพยายามค้นหาค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิที่หลากหลายซึ่งสามารถใช้ในช่วงอุณหภูมิต่างๆถึงกระนั้นก็เป็นไปไม่ได้ที่จะคำนวณค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิที่เป็นประโยชน์

ตัวอย่างของการใช้งานจริงที่เป็นไปได้เนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิที่รู้จักของวัสดุคือตัวต้านทานที่ขึ้นกับอุณหภูมิสิ่งเหล่านี้ใช้ในวงจรไฟฟ้าจำนวนมากและอนุญาตให้วิศวกรเปลี่ยนวิธีการทำงานของวงจรขึ้นอยู่กับอุณหภูมิภายนอกโดยไม่สามารถทำนายได้ว่าวัสดุตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอย่างไรสิ่งนี้จะเป็นไปไม่ได้