Тепловое расширение - изменение размеров. тела при нагревании. Т. р. при пост. давлении p количественно
характеризуется изобарным коэф. расширения (коэф. объёмного Т. p.) a=V-1(dV/dT)p, где V-·объём тела (твёрдого, жидкого или газообразного). Практически
значение a определяется ф-лой
где V' и V
- объём тела при темп-pax T' и T соответственно (T'>
Т). Для твёрдых тел, наряду с a, вводят коэф. линейного Т. р.
где l-нач. длина
тела вдоль выбранного направления. В общем случае анизотропных тел a =
ax + ay+az, причём
различие или равенство линейного коэф. Т. р. ax, aу, az вдоль кристаллографич. осей x, у, z определяется симметрией кристалла. Напр., для кристаллов с кубич. структурой,
так же, как и для изотропных тел, ax = aу
= az = aл и a=3aл.
Для большинства тел a>0,
но существуют исключения. Напр., вода при нагреве от 0 до 4 °С при атм.
давлении сжимается (a<0). Зависимость a от T наиб. заметна
у газов (для идеального газа a = 1/T), у жидкостей она
проявляется слабее. У нек-рых твёрдых тел (кварца, инвара и др.) коэф. a
мал и практически постоянен в широком интервале Т. При 
коэф.
Т. р. газов обусловлено увеличением кинетич. энергии частиц газа при его нагреве и совершением за счёт этой энергии работы против сил внеш. давления. У твёрдых тел и жидкостей Т. р. связано с несимметричностью (анграмо-низмом) тепловых колебаний атомов, благодаря чему межатомные расстояния с ростом Т увеличиваются (см. Колебания кристаллической решётки). Эксперим. определение a и aл осуществляется методами дилатометрии. Т. р. тел учитывается при конструировании приборов, машин и установок, работающих в переменных температурных условиях.
|
|
 |
