热膨胀 - 定义，示例，热膨胀类型
热膨胀
你可能已经注意到，有时用金属盖子密封的瓶子拧得太紧，以至于人们必须把盖子放在热水中一段时间才能打开盖子。这将允许金属覆盖扩大，从而放松它容易拧开。至于液体，你可能已经注意到，当温度计被放入稍温的水中时，温度计中的水银会上升。如果我们把温度计从温水中取出，水银柱的高度又会下降。
类似地，在气体的情况下，在放置在温水中时，部分充气的气囊可以扩展到全尺寸。另一方面，由于内部空气的收缩，在冷水中浸入冷水中的完全充气气球将开始缩小。
大多数物质受热膨胀，受冷收缩，这是我们的共同经验。体温的变化引起体积的变化。
热膨胀的定义：
- 由于其温度的增加，身体尺寸的增加称为热膨胀。
- 当材料被加热或冷却时，它会改变其尺寸。通常，它在加热和收缩时扩展，虽然此规则可能存在例外情况。
热膨胀类型
- 由于其温度的增加，身体尺寸的增加称为热膨胀。
- 长度的扩展称为线性膨胀。
- 面积的扩大称为面积的扩大。
- 卷的膨胀称为卷的膨胀
如果物质以长棒的形式存在，那么对于温度的微小变化，ΔT，长度的分数变化Δl/l，是直接的ΔT成比例。
ΔL/ L =αT1
其中，α1为线性膨胀系数，是棒材材料的特征。
某些材料的线膨胀系数值
材料α1（10-5 k-1）
2.5铝
铜1.8
铁1.2
铜1.7
银1.9
金1.4
玻璃（Pyrex）0.32
铅0.29
水的热膨胀：
水展现出异常的行为;它在0°C和4°C之间加热合同。当从室温冷却之前，给定水量的体积减小，直到其温度达到4℃，[图。]。在4°C以下，体积增加，因此密度降低[图。]。
这意味着水在4℃下具有最大密度。该物业具有重要的环境效果：水体，如湖泊和池塘，首先冻结。由于湖泊朝向4°C冷却，表面附近的水失去了大气的能量，变得更加密集，
和沉没;底部升温的温暖，较少的水。然而，一旦顶部的较冷的水达到温度低于4°C，就会变得越来越致密，并且在表面上留下，在那里冻结。如果水没有这个财产，湖泊和池塘会从中冻结
自下而上，这会破坏他们的大部分动物和植物生活。
扩展的实际应用
- 当轨道放在地面上时，在两个导轨的末端留下空间。
- 传动电缆不紧密固定在杆上。
- 将要放置在车轮上的铁轮辋总是略小于直径略小的直径。
- 堵住玻璃瓶口的玻璃塞子可以通过加热瓶口来取出。
- 如果温度升高40摄氏度，埃菲尔铁塔可以延伸12厘米。所以，如果你在夏天去巴黎，站在埃菲尔铁塔顶上，你的钱会比你在冬天去的时候多一点。
- 当你第一次打开热水水龙头时，水冲出但仍然很冷。当它开始变热时，水的流动开始变得越来越少，在某些情况下它停止。这可以如下解释：热水在水龙头内加热金属阀，该阀门膨胀以阻挡更多的水流。
- 如果水逐渐冷却，它可以按预期缩小尺寸。但在3.98ºC时，它开始再次扩展，直到0ºC转向冰。这种膨胀是水的特殊性，与水分子的不寻常形状有关。这种行为解释了为什么湖在冬天从上下冻结。较冷的水位于湖的顶部，因为它膨胀并变得较少。因此，当这种水冻结时，它像毯子一样将其从外部冷空气下方的水绝缘。正是因为这个财产，许多鱼可以在冬天生存而不是成为巨大疱冰体的一部分。
