1. Большая советская энциклопедия

Тепловое расширение

Теплово́е расширение

Изменение размеров тела в процессе его нагревания. Количественно Т. р. при постоянном давлении характеризуется изобарным коэффициентом расширения (объёмным коэффициентом Т. р.) Тепловое расширение . Практически значение а определяется из соотношения Тепловое расширение. Рис. 2 , где Тепловое расширение. Рис. 3 -объем газа, жидкости или твёрдого тела при температуре Т2 > T1, V — исходный объём тела (разность температур T2 — T1 берётся небольшой). Для характеристики Т. р. твёрдых тел наряду с α вводят коэффициент линейного T. р. Тепловое расширение. Рис. 4 , где l — первоначальная длина тела вдоль выбранного направления. В общем случае анизотропных тел Тепловое расширение. Рис. 5 , причём различие или равенство линейных коэффициентов Т. Р. Тепловое расширение. Рис. 6 вдоль кристаллографических осей х, у, z определяется симметрией кристалла. Например, для кристаллов кубической системы, так же как и для изотропных тел, Тепловое расширение. Рис. 7 и Тепловое расширение. Рис. 8 . Для большинства тел α > 0, но существуют исключения, например вода при нагреве от 0 до 4 °С при атмосферном давлении сжимается (α < 0). Зависимость α от Т наиболее заметна у газов (для идеального газа (См. Идеальный газ) α = 1/T), у жидкостей она проявляется слабее. У ряда веществ в твёрдом состоянии — Кварца, Инвара и других — коэффициент а мал и практически постоянен в широком интервале температур. При T → 0 коэффициент Т. р. α а → 0.

Значение изобарического коэффициента расширения некоторых газов,

жидкостей и твёрдых тел при атмосферном давлении

Коэффициент объёмного расширения Коэффициент линейного расширения
Вещество Температура, °С α․103, (° C)–1 Вещество Температура, ° С α․106, (°C) –1
Газы Гелий Водород Кислород Азот Воздух (без СО2) Жидкости Вода Ртуть Глицерин Бензол Ацетон Этиловый спирт 0—100 » » » » 10 20 80 20 » » » » 3,658 3,661 3,665 3,674 3,671 0,0879 0,2066 0,6413 0,182 0,500 1,060 1,430 1,659 Твёрдые тела Углерод алмаз графит Кремний Кварц ⊥оси плавленный Стекло крон флинт Вольфрам Медь Латунь Алюминий Железо 20 » 3—18 40 40 0—100 0—100 25 25 20 25 25 1,2 7,9 2,5 7,8 14,1 0,384 ~9 оси 4,5 16,6 18,9 25 12 0—100 ~7

Т. р. газов обусловлено увеличением кинетической энергии частиц газа при его нагреве и совершением за счёт этой энергии работы против внешнего давления. У твёрдых тел и жидкостей Т. р. связано с несимметричностью (ангармоничностью) тепловых колебаний атомов, благодаря чему межатомные расстояния с ростом Т увеличиваются. Экспериментальное определение а и ал осуществляется методами дилатометрии (См. Дилатометрия). Т. р. тел учитывается при конструировании всех установок, приборов и машин, работающих в переменных температурных условиях.

Лит.: Новикова С. И., Тепловое расширение твердых тел, М., 1974; Гиршфельдер Дж., Кертисс Ч., Берд Р., Молекулярная теория газов и жидкостей, пер. с англ., М., 1961; Перри Д ж., Справочник инженера-химика, пер. с англ., т. 1, Л., 1969.

Источник: Большая советская энциклопедия на Gufo.me

Значения в других словарях

  1. ТЕПЛОВОЕ РАСШИРЕНИЕ — Изменение размеров тела в процессе его нагревания. Количественно Т. р. при постоянном давлении р характеризуется изобарным коэфф. расширения (коэфф. объёмного Т. p.) a=1/VX(dV/dT)p, где V— объём тела (твёрдого, жидкого или газообразного), Т — его абс. Физический энциклопедический словарь
  2. ТЕПЛОВОЕ РАСШИРЕНИЕ — ТЕПЛОВОЕ РАСШИРЕНИЕ — изменение размеров тела при его нагревании; характеризуется коэффициентом объемного расширения — а для твердых тел и коэффициентом линейного расширения — где l — изменение линейного размера, ?V — объема тела, ?... Большой энциклопедический словарь