ТЕПЛОВОЕ РАСШИРЕНИЕ

Изменение размеров тела в процессе его нагревания. Количественно Т. р. при постоянном давлении р характеризуется изобарным коэфф. расширения (коэфф. объёмного Т. p.) a=1/VX(dV/dT)p, где V— объём тела (твёрдого, жидкого или газообразного), Т — его абс. темп-ра. Практически значение а определяется ф-лой:

a=(V'-V)/V((T2-T1),

где V и V' — объёмы тела при темп-рах T1 и Т2 соответственно (T2 выше T1). Для хар-ки Т. р. тв. тел наряду с a вводят коэфф. линейного Т. р.

aл=1/l• (dl/dT)p,

где l — начальная длина тела вдоль выбранного направления. В общем случае анизотропных тел a=ax+ay+az, причём различие или равенство линейного коэфф. Т. р. aх, aу, az вдоль кристаллографич. осей х, у, z определяется симметрией кристалла. Напр., для кристаллов кубич. системы, так же как и для изотропных тел, aх=ay=az=ал и a»3aл.

Для большинства тел a < 0, но существуют исключения. Напр., вода при нагреве от 0 до 4 °С при атм. давлении сжимается (a<0). Зависимость а от Г наиболее заметна у газов (для идеального газа a=l/T), у жидкостей она проявляется слабее. У нек-рых в-в в тв. состоянии (кварца, инвара и др.) коэфф. a мал и практически постоянен в широком интервале Т. При Т ®0 коэфф, a®0.

Т. р. газов обусловлено увеличением кинетич. энергии ч-ц газа при его нагреве и совершением за счёт этой энергии работы против внеш. давления. У тв. тел и жидкостей Т. р. связано с несимметричностью (ангармонизмом) тепловых колебаний атомов, благодаря чему межатомные расстояния с ростом Т увеличиваются (см. КОЛЕБАНИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЁТКИ). Эксперим. определение a и aл осуществляется методами дилатометрии. Т. р. тел учитывается при конструировании всех установок, приборов и машин, работающих в переменных температурных условиях.