Энциклопедический словарь, 1998 г.
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, ?T - температуры, индекс указывает на условия теплового расширения (обычно при постоянном давлении). Для изотропных тел v = 3л.
Большая Советская Энциклопедия
изменение размеров тела в процессе его нагревания. Количественно Т. р. при постоянном давлении характеризуется изобарным коэффициентом расширения (объёмным коэффициентом Т. р.) . 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 Т. р. 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 Т. р. 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
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 . 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.
Википедия
Тепловое расширение — изменение линейных размеров и формы тела при изменении его температуры . Количественно тепловое расширение жидкостей и газов при постоянном давлении характеризуется изобарным коэффициентом расширения . Для характеристики теплового расширения твёрдых тел дополнительно вводят коэффициент линейного теплового расширения.
Раздел физики изучающий данное свойство называется дилатометрией .
Тепловое расширение тел учитывается при конструировании всех установок, приборов и машин, работающих в переменных температурных условиях.
Основной закон теплового расширения гласит, что тело с линейным размером L в соответствующем измерении при увеличении его температуры на ΔT расширяется на величину ΔL, равную:
ΔL = αLΔT
,
где α — так называемый коэффициент линейного теплового расширения . Аналогичные формулы имеются для расчета изменения площади и объема тела. В приведенном простейшем случае, когда коэффициент теплового расширения не зависит ни от температуры, ни от направления расширения, вещество будет равномерно расширяться по всем направлениям в строгом соответствии с вышеприведенной формулой.