Тепловое расширение

Определение "Тепловое расширение" в Большой Советской Энциклопедии


Тепловое расширение, изменение размеров тела в процессе его нагревания. Количественно Тепловое расширение при постоянном давлении характеризуется изобарным коэффициентом расширения (объёмным коэффициентом Тепловое расширение) . Практически значение а определяется из соотношения , где  -объем газа, жидкости или твёрдого тела при температуре Т2 > T1, V - исходный объём тела (разность температур T2 - T1 берётся небольшой). Для характеристики Тепловое расширение твёрдых тел наряду с a вводят коэффициент линейного T. р. , где l - первоначальная длина тела вдоль выбранного направления. В общем случае анизотропных тел , причём различие или равенство линейных коэффициентов Т. Р.  вдоль кристаллографических осей х, у, z определяется симметрией кристалла. Например, для кристаллов кубической системы, так же как и для изотропных тел,  и . Для большинства тел a > 0, но существуют исключения, например вода при нагреве от 0 до 4 °С при атмосферном давлении сжимается (a < 0). Зависимость a от Т наиболее заметна у газов (для идеального газа a = 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 Тепловое расширение a а ® 0.
Значение изобарического коэффициента расширения некоторых газов,


жидкостей и твёрдых тел при атмосферном давлении

Коэффициент объёмного расширения

Коэффициент линейного расширения

Вещество

Температура, °С

a×103, (°C)–1

Вещество

Температура, °С

a×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
^оси
плавленный
Стекло
крон
флинт
Вольфрам
Медь
Латунь
Алюминий


Железо



20
»
3-18
40
40
0-100
0-100
0-100
25
25
20
25
25


1,2
7,9
2,5
7,8
14,1 0,384
~9
~7
4,5
16,6
18,9
25


12


  Тепловое расширение 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 Тепловое расширение связано с несимметричностью (ангармоничностью) тепловых колебаний атомов, благодаря чему межатомные расстояния с ростом Т увеличиваются. Экспериментальное определение а и ал осуществляется методами дилатометрии. Тепловое расширение 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.



"БСЭ" >> "Т" >> "ТЕ" >> "ТЕП" >> "ТЕПЛ"

Статья про "Тепловое расширение" в Большой Советской Энциклопедии была прочитана 52 раз
Коптим скумбрию в коробке
Морской Гребешок в беконе

TOP 20