notatka o rozszerzalnosci temperaturowa cial

Rozszerzalność temperaturowa ciał stałych Rozszerzalność temperaturowa ciał stałych jest zjawiskiem polegającym na wzroście objętości ciała wraz ze wzrostem temperatury. Wydłużenie jednego metra substancji przy wzroście temperatury o 100 °C. Celem mikroskopowego wyjaśnienia rozszerzalności cieplnej ciał stałych przyjrzyj się wykresowi zależności potencjalnej energii oddziaływania między cząsteczkami w zależności od ich odległości . Gdyby atomy były nieruchome w węzłach sieci, czyli gdyby ich energia kinetyczna równa była zeru, wtedy zawsze znajdowałyby się w odległości odpowiadającej minimalnej wartości energii potencjalnej. W rzeczywistości jednak wiemy, że składniki elementarne sieci drgają wokół swych położeń równowagi, mają pewną energię kinetyczną, która rośnie ze wzrostem temperatury ciała stałego. Przedmioty wykonane z jednych substancji bardziej się rozszerzają pod wpływem wzrostu temperatury, a z innej mniej. Zazwyczaj zmiany rozmiarów ciał są jednak niewielkie.

Objętościową rozszerzalnością temperaturową ciał nazywamy zmianę ich objętości spowodowaną ich ogrzewaniem lub ochładzaniem. Ciała o jednakowej objętości, ale zbudowane z różnych substancji nie rozszerzają się jednakowo. Woda ma tzw. anomalną rozszerzalność temperaturową. Ogrzewana od temp. 0 stopni C do 4 stopni C, zmniejsza swoją objętość. W temperaturze 4 stopnie C woda ma największą gęstość. Powyżej 4 stopni C woda zachowuje się jak inne ciecze.

Zjawisko zmiany objętości ciał przy zmianach temperatury nazywamy rozszerzalnością temperaturową. Zmiana długości ciała pod wpływem ogrzewania lub oziębienia zależy od: -rodzaju substancji -długości początkowej ciała przed ogrzewaniem lub oziębieniem -przyrostu temperatury Przykładem tego zjawiska może być powstawanie większych szczelin dylatacyjnych między szynami kolejowymi zimą, niż latem. To samo dzieje się z przerwami dylatacyjnymi w konstrukcji mostów. Skutki rozszerzalności temperaturowej ciał widzimy również w napięciu linii elektrycznych: zimą wiszą one luźniej. Zjawisko rozszerzalności temperaturowej ciał stałych ma zastosowanie w życiu codziennym do automatycznego regulowania temperatury w pralkach, lodówkach, urządzeniach klimatyzacyjnych, w piecach elektrycznych, w termostatach i innych. W tym celu wykorzystuje się bimetal. Są to połączone ze sobą paski dwóch metali o różnej rozszerzalności temperaturowej np. miedź i stal. Miedź rozszerza się bardziej niż stal więc pod wpływem ogrzewania lub oziębienia bimetal wygina się. Mam nadzieję, że tyle wystarczy:)