Глава 13. ТЕПЛОВОЕ РАСШИРЕНИЕ ТЕЛ

§ 13.1. Понятие о тепловом расширении тел.

Зависимость объема газа от температуры была установлена в гл. 5. Рассмотрим опыты, показывающие, что при нагревании расширяются все вещества, а не только газы.

Нальем в колбу какую-либо жидкость, например воду, закроем колбу пробкой, сквозь которую пропущена стеклянная трубка, и заметим уровень жидкости в трубке (рис. 13.1). Если нагревать жидкость в колбе, то уровень жидкости в трубке повышается. При охлаждении жидкости уровень понижается. Оказывается, что жидкости при нагревании расширяются меньше газа.

Труднее заметить расширение твердых веществ при нагревании, так как оно значительно меньше, чем у жидкостей. Чтобы показать на опыте их расширение, изготовляют металлический шар и кольцо, сквозь которое шар при комнатной температуре проходит «впритирку». После нагревания шара в пламени горелки он уже не проходит сквозь кольцо. Однако после остывания шар опять начинает проходить сквозь кольцо. Причина расширения твердых тел и жидкостей от нагревания была выяснена в § 2.4.

Рис. 13.1.

Итак, все вещества при нагревании расширяются, а при охлаждении сжимаются. Выясним теперь, как определяется величина такого расширения.