ТЕПЛОВОЕ РАСШИРЕНИЕ

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. темп-ра. Практически значение а определяется ф-лой:

a=(V'-V)/V((T2-T1),

где V и V' — объёмы тела при темп-рах T1 и Т2 соответственно (T2 выше T1). Для хар-ки Т. р. тв. тел наряду с a вводят коэфф. линейного Т. р.

aл=1/l• (dl/dT)p,

где l — начальная длина тела вдоль выбранного направления. В общем случае анизотропных тел a=ax+ay+az, причём различие или равенство линейного коэфф. Т. р. aх, aу, az вдоль кристаллографич. осей х, у, z определяется симметрией кристалла. Напр., для кристаллов кубич. системы, так же как и для изотропных тел, aх=ay=az=ал 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 а от Г наиболее заметна у газов (для идеального газа a=l/T), у жидкостей она проявляется слабее. У нек-рых в-в в тв. состоянии (кварца, инвара и др.) коэфф. a мал и практически постоянен в широком интервале Т. При Т ®0 коэфф, a®0.

Т. р. газов обусловлено увеличением кинетич. энергии ч-ц газа при его нагреве и совершением за счёт этой энергии работы против внеш. давления. У тв. тел и жидкостей Т. р. связано с несимметричностью (ангармонизмом) 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 всех установок, приборов и машин, работающих в переменных температурных условиях.

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983.

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 = a_x + a_y+a_z, причём различие или равенство линейного коэф. Т. р. a_x, a _у, a_z вдоль кристаллографич. осей x, у, z определяется симметрией кристалла. Напр., для кристаллов с кубич. структурой, так же, как и для изотропных тел, a_x =a _у = a_z = a _л и a=3a _л.

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 газаa = 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 a _л осуществляется методами дилатометрии. Т. р. тел учитывается при конструировании приборов, машин и установок, работающих в переменных температурных условиях.

Лит.: Гиршфельдер Дж., Кертисс Ч., Берд Р., Молекулярная теория газов и жидкостей, пер. с англ., М., 1961; Новикова С. И., Тепловое расширение твердых тел, М., 1974.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.