Глава 2. Тепловое расширение твердых и жидких тел

Основные понятия, законы и формулы

1. Для большинства тел вблизи 0°С существует температурный интервал, в пределах которого любой линейный размер тел изменяется по закону

, (2.1)

где l – длина или какой-либо линейный размер тела при температуре t, l ₀ – при 0°С, а a– коэффициент линейного расширения при начальной температуре.

2. Если линейные размеры тела изменяются по закону (2.1), то для каждого сечения тела

, (2.2)

где S – площадь данного сечения при температуре t; S ₀ – при 0°С, a' – средний коэффициент увеличения площади. При небольших температурах с достаточной степенью точности можно считать, что a'=2a.

3. При увеличении линейных размеров по закону (2.1) объем тела меняется вследствие нагревания по закону

, (2.3)

где β – средний коэффициент объемного расширения. При небольших температурах β =3a.

4. В случае теплового расширения тел их плотность изменяется по закону

(2.4)

где r — плотность тела при температуре t; r ₀—плотность при 0°С.