Тепловое расширение жидкостей

Жидкости расширяются значительно сильнее твердых тел. Они также расширяются во всех направлениях. Вследствие большой подвижности молекул жидкость принимает форму сосуда, в котором она находится, причем следует учитывать и тепловое расширение сосуда. Расширение жидкости в трубках также представляет собой объемное расширение. Следовательно, верны формулы объемного расширения.

Если

V1объем жидкости при температуре t1,метр3
V2объем жидкости при температуре t2,метр3
ΔVизменение объема жидкости,метр3
βкоэффициент объемного расширения (объемный коэффициент теплового расширения),1/K

то

\[ ΔV = V_1 β Δt \]
\[ V_2 = V_1 (1 + β Δt) \]

Коэффициент объемного расширения

Коэффициент объемного расширения β равен отношению относительного объемного расширения ΔV/V1 к разности температур Δt:

\[ β = \frac{ΔV}{V_1 Δt} \]
  • Каждый материал характеризуется собственным значением коэффициента объемного расширения β.
  • Коэффициент объемного расширения β слабо зависит от температуры. Приведенные в таблице значения обладают достаточной точностью в интервале температур от 0 до 40°С.
  • При охлаждении разность температур Δt отрицательна.
  • Вода является исключением. Коэффициент объемного расширения воды сильно зависит от температуры, а в интервале от 0 до 4°С принимает отрицательное значение.

В помощь студенту

Тепловое расширение жидкостей

стр. 485