Nuova Enciclopedia Italiana - Volume di Gerolamo Boccardo
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DILATAZIONEcedono all'influenza del martello, del laminatojo o della filiera; ma dopo sofferto questo genere di compressione non ritornano spontaneamente al loro volume primitivo (V. Elasticità).
La facoltà che posseggono i liquidi di trasmettere i suoni è stata per lungo tempo la sola ragione per cui si potesse credere che, al pari dei corpi elastici, fossero capaci di compressione e di dilatazione. Tina sperienza, celebre negli annali della fisica, sembrava aver provato che i liquidi conservassero ostinatamente il loro volume, qualunque fosse l'energia della pressione alla quale venissero sottoposti (V. Compressibilità). Ma riconosciuta l'insufficienza dei mezzi adoperati dagli accademici fiorentini per verificare l'incompressibilità dell'acqua, sperienze più esatte hanno dimostrato che questo fluido cedeva alla pressione, e in pari tempo hanno dato la misura di questa compressibilità con quella maggiore esattezza che si può conseguire trattandosi di così deboli quantità. Le ricerche di Canton, di Zimmerman, di Oerstedt, ecc. hanno dissipato ogni incertezza, nè più si dubita che ogni specie di liquido non abbia un modo di compressibilità che in generale aumenti coll'energia delle potenze che lo determinano.
Finalmente le sostanze gassose sono evidentemente dilatabili e compressibili in grado eminente. La dilatabilità e la compressibilità forma il carattere distintivo di questa classe di corpi. Mariotte e Boyle hanno scoperta la legge delle modificazioni cui va soggetto il loro volume quando varia la forza che li comprime (V. Aria, Atmosfera e Gassi) ; recentemente si è riconosciuto che una gran parte delle sostanze alle quali si era dato il nome di fluidi elastici permanenti, si convertono in liquidi quando vengono sollecitate da una forza variabile bensì in ragione della loro diversa natura , ma sempre molto energica per produrre una trasformazione, la cui durata non si estende oltre il tempo della compressione.
II. Calore. — 11 calorico cangia le dimensioni di tutti i corpi, ed i suoi effetti sono così grandi, palesi ed influenti sui bisogni della vita sociale, che dobbiamo continuamente opporvisi, o secondarli, secondo le circostanze in cui ci troviamo. Qualunque sia lo stato di un corpo, l'effetto di un'elevazione di temperatura è sempre un accrescimento di volume, ossia una dilatazione, o per lo meno uno sforzo per cui tende ad occupare uno spazio maggiore, e per conseguenza l'effetto di una diminuzione di temperatura è una diminuzione eli volume, ossia una condensazione. La dilatazione è una legge generale della materia (V. Dilatabilità) ; e se esistono alcuni corpi che sotto l'influenza del calorico sembrano sottrarsi a questa legge, tali eccezioni non s'incontrano se non quando i corpi cangiano di stato; così l'acqua, il bismuto, il ferro fuso aumentano di volume nello avvicinarsi al termine del loro passaggio dallo stato liquido allo stato solido. Le sostanze animali o vegetali esposte all'azione del fuoco si contraggono invece di dilatarsi, poiché abbandonano i fluidi coi quali si trovano più o meno intimamente congiunte. Lo stesso avviene con certe terre, che essendo più o meno imbevute d'acqua, sembrano restringersi quando vengono riscaldate, ciò che av-
viene soltanto perchè si essiccano più che non si dilatano.
Le dilatazioni e condensazioni dei corpi solidi sono a un di presso proporzionali, tra i limiti più ordi-narii, agli aumenti o diminuzioni di temperatura misurati sul termometro ad aria, ed in generale molto minori che nei liquidi e nei fluidi aeriformi; ma il loro rapporto al valore primitivo per un uguale cangiamento di temperatura è assai diverso da un corpo all'altro. I metalli si dilatano uniformemente dal punto della loro solidificazione fino al grado di ebollizione del termometro. La dilatazione uniforme dei gas si estende tra limiti più considerevoli; e siccome la liquidità non è altro che una transazione dallo stato solido allo stato aeriforme, la dilatazione uguale dei liquidi non occupa una porzione cosi estesa della scala termometrica.
11 fatto della dilatazione dei corpi, che si offre da se stesso all'osservazione meno attenta, era tanto facile a verificarsi, quanto era difficile il determinarne esattamente la misura. Tra gli ostacoli che si dovevano superare per conseguire questo intento, s'incontravano : la difficoltà di valutare colla conveniente precisione le più deboli dilatazioni ; quella di procacciarsi temperature elevate e costanti; e soprattutto la necessità d'immaginare apparecchi esattissimi, o per lo meno tali che permettessero di correggere le inesattezze cagionate dalla trasmissione del calore, per cui diverse porzioni degli stromenti esploratori partecipano alla dilatabilità della sostanza cimentata. Quindi è che sebbene i fisici avessero da lungo tempo riconosciuta la dilatabilità delle sostanze materiali, e sentissero quanto fosse importante di valutarne l'estensione per ogni grado del termometro, tuttavia dovettero istituire una lunga serie di penose ricerche prima di poter giungere alla soluzione di un problema di cui non avevano da principio intravveduta tutta la complicazione.
Dilatazione dei corpi solidi. — L'accrescimento di volume dei corpi solidi per l'azione del calorico risulta necessariamente dalla loro dilatazione nelle tre dimensioni che vi si possono considerare : quindi la distinzione di dilatazione lineare, superficiale e cubica.
Chiamasi dilatazione lineare di un corpo l'accrescimento della sua lunghezza, o più generalmente l'accrescimento di una delle sue dimensioni. La dilatazione superficiale risulta dall'espansione del corpo in due dimensioni, come l'aumento di superficie di una lastra. L'accrescimento generale del volume prodotto dalla dilatazione nelle tre dimensioni è la dilatazione cubica. Conoscendo la prima, si ottengono con facilità le altre.
La dilatabilità dei corpi solidi si prova facilmente praticando in una lastra metallica un foio circolale per cui passi esattamente una sfera di rame; riscaldando la palla non è più possibile di farla passare a traverso di quest'apertura. Una spranga di metallo che a freddo è compresa tra due montanti, non vi si potrà più introdurre quando venga riscaldata. Così ancora se si prende una verga terminata da due piccoli anelli di diametro diverso, di maniera che una palla passi per l'uno di essi e non per l'altro, basterà riscaldare la palla perchè l a-
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