Тепловое расширение жидкостей и твёрдых тел

• Тепловое расширение — это изменение размеров и формы тел при изменении температуры.
• Увеличение линейных размеров твёрдого тела при нагревании называется тепловым линейным расширением.
• В твёрдом теле основным механизмом расширения является увеличение амплитуды колебаний атомов кристаллической решётки.

• Твёрдое тело с линейным размером $𝐿$ при увеличении его температуры на $\mathrm{\Delta }𝑇$ и отсутствии внешних механических сил расширяется на $\mathrm{\Delta }𝐿,$ равную

$\mathrm{\Delta }𝐿=\mathrm{\alpha }𝐿\mathrm{\Delta }𝑇,$

где $\mathrm{\alpha }$ — коэффициент линейного теплового расширения.

• Коэффициент объёмного расширения изотропного твёрдого тела равен утроенному коэффициенту линейного расширения.
• Силы, возникающие при расширении и сжатии твёрдых тел, учитываются в технике: один из концов мостов устанавливают на катках; при прокладке железнодорожных рельсов оставляют между ними просвет; между трубами паропровода устанавливают компенсаторы, изгибающиеся при удлинении труб.
• В жидкости основным механизмом расширения является изменение ближнего порядка: количество соседних молекул уменьшается.
• В отношении жидкостей имеет смысл говорить только об объёмном расширении:

$\mathrm{\Delta }𝑉=\mathrm{\beta }𝑉\mathrm{\Delta }𝑇,$

где $\mathrm{\beta }$ — коэффициент объёмного теплового расширения.