APPLICATIONS DE LA DILATATION DES CORPS
179. Dilatation des solides. ^Lorsqu’on chaulTe des barres faites avec des substances différentes, des barres de zinc, de fer et d’argent, par exemple, on observe que, pour une élévation de température d’un même nombre de degrés, l’allongement n’est pas le même pour toutes. 11 était important pour la science et pour l’industrie de pouvoir apprécier la dilatabilité des différents corps. Aussi les physiciens, par une série d’observations dans l’étude desquelles nous n’entrerons pas, ont-ils déterminé des nombres qui permettent d’apprécier la dilatabilité respective des corps. Ces nombres sont appelés coefficients de Ils peu-
vent être définis comme il suit.
On appelle coefficient de dilatation linéaire d’un corps le nombre qui exprime l’allongement de l’unité de longueur de ce corps pour une élévation de température d’un degré.
Ainsi, par exemple, le coeftîcientde dilatation linéaire du fer est de 0,000012350, cela veut dire qu’une barre de fer de 1“ se dilaterait pour une élévation de température de 1° de 0“*, 00001 2350. On admet que pour 10°, elle sc dilaterait dix fois plus, c’csl-à-
Maîcimüm dè densité de l’Eau. 147
dire 0“,000 12350, pour 15° de quinze fois plus, c’est-à-dire 0“,0000l2350 multiplié par 15, ou 0“,000 183250.
On appelle coefficient de dilatation superficielle d’un corps le nombre qui exprime l’augmentation de l’unité de surface pour une élévation d’un degré.
Enfin on appelle coefficient de dilatation cubique le nombre qui exprime l’augmentation de runité de volume pour une élévation de température d’un degré.
Il n’est pas nécessaire, pour résoudre les questions relatives à la dilatation des corps, de connaître ces trois coefficients; il suffit d’en connaître un, car on démontre que le coefficient de dilatation superficielle est le double du coefficient de dilatation linéaire, et que le coefficient de dilatation cubique est le triple du coefficient de dilatation linéaire.
Nous citerons comme application de l’usage qu’on peut faire des coefficients de dilatation l’exemple suivant :
Les rails d’un chemin de fer sont placés bout à bout sur leurs traverses avec un petit intervalle entre chaque rail et le suivant, pour permettre au fer de se dilater librement au moment des élévations de température. L’ingénieur qui les fait disposer a évidemment besoin de connaître une fois pour toutes la dilatation dont ils sont susceptibles pour indiquer aux ouvriers l’intervalle qu’ils devront laisser entre deux rails consécutifs. Supposons que leur longueur à la température où on les pose soit 2“,50, et que la température puisse s’élever de 25°, le coefficient de dilatation du fer étant 0,000012350, 1“ de rail pour une variation de 25° se dilate de 0”,000012350 multiplié par 25, c’est-à-dire 0,000308750, et 2“,50 se dilateront d’une quantité égale à la dilatation de 1“ multiplié par2”,50, c’est-à-dire de 0®, 000308750 multiplié par 2®,50, ou 0“,000771875.
