Rozszerzalność cieplna - Polski Serwis Naukowy

Rozszerzalność cieplna (rozszerzalność termiczna) – właściwość fizyczna ciał polegająca na zwiększaniu się ich długości (rozszerzalność liniowa) lub objętości (rozszerzalność objętościowa) w miarę wzrostu temperatury.

Rozszerzalność liniowa

Przyjmuje się, że zmiana długości jest proporcjonalna do zmiany temperatury, co wyraża wzór na rozszerzalność liniową: $x = x_{0} (1 + \alpha \Delta T)\,$

gdzie:

Most – rodzaj przeprawy w postaci budowli inżynierskiej, której konstrukcja pozwala na pokonanie przeszkody wodnej (rzeki, jeziora, zatoki, morskiej cieśniny itp.)
Silnik Stirlinga to silnik cieplny, który przetwarza energię cieplną w energię mechaniczną, jednak bez procesu wewnętrznego spalania paliwa, a na skutek dostarczania ciepła z zewnątrz, dzięki czemu możliwe jest zasilanie go ciepłem z dowolnego źródła. Źródłem ciepła może być w szczególności proces spalania jakiegoś paliwa, ale nie jest to konieczne.

$x\,$ – długość przedmiotu po zmianie temperatury, $x_{0}\,$ – długość początkowa, $\alpha\,$ – współczynnik rozszerzalności liniowej, $\Delta T\,$ - przyrost temperatury.

Współczynnik rozszerzalności oznacza o ile zwiększa się długość jednostki długości po ogrzaniu o jednostkę temperatury (1 K). Wyraża się wzorem: $\alpha = {x - x_{0} \over x_{0} \Delta T} = \frac {\Delta x} {x_{0} \Delta T}$

Jednostką współczynnika rozszerzalności liniowej jest odwrotność kelwina

Tor - dwie szyny podtrzymujące i prowadzące koła pojazdów szynowych, ułożone na podkładach lub wlane w specjalną płytę betonową służą jako droga kolejowa, tramwajowa lub metro, w określonej odległości od siebie. Ułożony jest na podtorzu.
Żelazko – urządzenie służące do prasowania, czyli wygładzania tkaniny za pomocą wysokiej temperatury i nacisku. Prasowanie działa, gdyż pod wpływem temperatury rozluźniają się więzy w cząsteczkach polimerów tworzących włókna tkaniny. Kiedy włókna są gorące, rozprostowują się pod naciskiem żelazka i zachowują kształt po ochłodzeniu. Niektóre tkaniny jak np. bawełna wymagają też zastosowania wody.

$[\alpha]= \frac {1}{K}$

Rozszerzalność liniową określa się tylko dla ciał stałych.

czytaj dalej: [2], [3]

w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

Czy wiesz że...? beta

Termometr gazowy (termometr ciśnieniowy gazowy) jest to urządzenie służące do pomiaru temperatury, którego zasada działania oparta jest na wykorzystaniu zjawiska rozszerzalności termicznej gazu. Pomiar temperatury odbywa się za pomocą czujnika, który składa się z kapsuły wypełnionej gazem, kapilary i elementu sprężystego (rurka Bourdona). Zmiana temperatury medium powoduje powstanie wewnętrznego ciśnienia, co jest mierzone przez układ z rurką Bourdona. Zmiany temperatury otoczenia są wyrównywane z wykorzystaniem układu bimetalicznego znajdującego się wewnątrz termometru. Temperaturę wyznacza zależność: T = Twz(p / pwz), przy V=const, gdzie Twz i pwz to temperatura i ciśnienie wzorca.

Termostat to urządzenie lub element urządzenia utrzymujące ("-stat") zadaną temperaturę ("termo-") poprzez aktywne działanie. Czasami nazwa rozciągana jest też na urządzenia o charakterze biernym utrzymujące temperaturę dzięki dobrej izolacji cieplnej np. termos lub naczynie Dewara lub wykorzystujące zjawiska przebiegające w określonych temperaturach np. łaźnia wodna.

Długość fizyczna — to miara fizyczna odległości pomiędzy dwoma punktami, liczona zgodnie z metryką euklidesową (zwykłym sposobem mierzenia odległości), albo w linii prostej (np. długość fali — odległość między jej dwoma węzłami) albo po krzywej (np. długość drogi przebytej przez ciało).

Temperatura – jedna z podstawowych ) w termodynamice, będąca miarą stopnia nagrzania ciał. Temperaturę można ściśle zdefiniować tylko dla stanów równowagi termodynamicznej, bowiem z termodynamicznego punktu widzenia jest ona wielkością reprezentującą wspólną własność dwóch układów pozostających w równowadze ze sobą. Temperatura jest związana ze średnią energią kinetyczną ruchu i drgań wszystkich cząsteczek tworzących dany układ i jest miarą tej energii.

Kelwin – jednostka temperatury w układzie SI równa 1/273,16 temperatury termodynamicznej punktu potrójnego wody, oznaczana K. Definicja ta odnosi się do wody o następującym składzie izotopowym: 0,00015576 mola 2H na jeden mol 1H, 0,0003799 mola 17O na jeden mol 16O i 0,0020052 mola 18O na jeden mol 16O[1].

Objętość jest miarą przestrzeni, którą zajmuje dane ciało w przestrzeni trójwymiarowej. W układzie SI jednostką objętości jest metr sześcienny, jednostka zbyt duża do wykorzystania w życiu codziennym. Z tego względu najpopularniejszą w Polsce jednostką objętości jest jeden litr (l) (1 l = 1 dm3 = 0,001 m³).

Obwód elektryczny - układ źródeł prądu i napięcia, przewodów elektrycznych, przez które prąd może bez przerwy płynąć, oraz rozmaitych elementów obwodów elektrycznych elementów aktywnych lub pasywnych obwodu jak rezystory, kondensatory, cewki (zwojnice), diody, wzmacniacze, transformatory, itp.