4. Rozszerzalność cieplna

Rozszerzalność cieplna

• rozszerzalność liniowa

ΔL = L·α·ΔT

ΔL – długość o jaką wydłuży się ciało
L – początkowa długość ciała
α – współczynnik rozszerzalności liniowej, zależny od materiału, z którego wykonane jest ciało
ΔT – zmiana temperatury

---

 

• rozszerzalność objętościowa ciał stałych i cieczy

ΔV = V·β·ΔT

ΔV – objętość o jaką powiększy się ciało
V – początkowa objętość ciała
β – współczynnik rozszerzalności objętościowej, zależny od materiału, z którego wykonane jest ciało
ΔT – zmiana temperatury

β = 3·α

α – współczynnik rozszerzalności liniowej

---

Anomalna rozszerzalność temperaturowa wody

Objętość prawie wszystkich ciał wzrasta liniowo wraz z temperaturą.
Ogrzewając wodę od temperatury 0˚C do 4˚C, można zaobserwować zmniejszenie się jej objętości. Zatem woda ma najmniejszą objętość, a co za tym idzie największą gęstość w temperaturze 4˚C.

Dzieje się tak dlatego, że lód ma strukturę krystaliczną i najpierw ogrzewając wodę struktura ta jest burzona, przez co więcej cząsteczek może się zmieścić w danej objętości. Poniżej 4˚C zjawisko to przeważa nad wydłużaniem wiązań, czyli liniowym wzrostem objętości.