origine de l'augmentation de volume avec la température

[invite7ff7840e]

Bonjour

Prenons un métal, par exemple. Lorsqu'on le chauffe, on donne de l'énergie à chacun des atomes, ce qui leur permet de bouger (i.e. vibrer) plus autour de leur position d'équilibre (fixe à T=0K). Cela explique à ma connaissance la dilatation des matériaux (en général; pas pour l'eau) avec l'augmentation de température.
Mais je sais également que l'augmentation de la température implique l'augmentation du nombres de lacunes dans le matériau (une lacune est une absence d'atome sur un site du réseau où il devrait y en avoir un).
ma question est simple : est ce que cette création de lacunes joue un rôle sensible dans l'expansion du matériau, ou est elle complètement négligeable par rapport à la composante "vibrationnelle" des atomes?

Merci d'avance!
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[LPFR]

Bonjour.
L'expansion d'un solide avec la température n'est pas directement due à l'amplitude des oscillations des atomes autour de leur position d'équilibre mais à l'asymétrie du puits de potentiel d'un atome dans sa place dans le réseau.
Ce puits à une forme parabolique en première approximation, mais dont la branche "extérieure" l'éloigne un peu plus vite de la position centrale. Quand l'amplitude des oscillations augmente, la position moyenne de l'atome se décale un peu vers l'extérieur en augmentant la distance avec son voisin.

Une lacune augmente le niveau d'énergie d'un cristal. Quand la température augmente, la probabilité d'occupation du cristal d'un niveau plus élevé que le niveau de base (avec tout le mode bien à sa place) augmente ce qui correspond à la création des défauts, dont les lacunes.
Mais le volume "perdu" par les lacunes est négligeable par rapport à l'expansion thermique due aux raisons que l'ai expliquées plus haut.
Au revoir.

[invite7ff7840e]

merci de votre aide et bonne journée