Теплов Николай Павлович

Теплов Николай Павлович (28.2(12.3). 1887 - 1.6.1942), участник революционного движения в России и борьбы за Советскую власть в Самаре (ныне Куйбышев). Член Коммунистической партии с 1904. Родился в…


Тепловое движение

Тепловое движение, беспорядочное (хаотическое) движение микрочастиц (молекул, атомов, электронов и др.), из которых состоят все тела. Т. д. - это особая форма движения материи, качественно отличная от…


Тепловое излучение

Тепловое излучение, температурное излучение, электромагнитное излучение, испускаемое веществом и возникающее за счёт его внутренней энергии (в отличие, например, от люминесценции, возникающей за счёт…


Тепловое расширение

Тепловое расширение, изменение размеров тела в процессе его нагревания. Количественно Т. р. при постоянном давлении характеризуется изобарным коэффициентом расширения (объёмным коэффициентом Т. р.) . Практически значение а определяется из соотношения , где  -объем газа, жидкости или твёрдого тела при температуре Т2 > T1, V — исходный объём тела (разность температур T2 — T1 берётся небольшой). Для характеристики Т. р. твёрдых тел наряду с a вводят коэффициент линейного T. р. , где l — первоначальная длина тела вдоль выбранного направления. В общем случае анизотропных тел , причём различие или равенство линейных коэффициентов Т. Р.  вдоль кристаллографических осей х, у, z определяется симметрией кристалла. Например, для кристаллов кубической системы, так же как и для изотропных тел,  и . Для большинства тел a > 0, но существуют исключения, например вода при нагреве от 0 до 4 °С при атмосферном давлении сжимается (a < 0). Зависимость a от Т наиболее заметна у газов (для идеального газа a = 1/T), у жидкостей она проявляется слабее. У ряда веществ в твёрдом состоянии — кварца, инвара и других — коэффициент а мал и практически постоянен в широком интервале температур. При T ® 0 коэффициент Т. р. a а ® 0.

Значение изобарического коэффициента расширения некоторых газов,

жидкостей и твёрдых тел при атмосферном давлении

Коэффициент объёмного расширения

Коэффициент линейного расширения

Вещество

Температура, °С

a×103, (°C)–1

Вещество

Температура, °С

a×106, (°C)–1

Газы

ГелийВодородКислородАзотВоздух (без СО2)

Жидкости

Вода  РтутьГлицеринБензолАцетонЭтиловый спирт

 

0—100""""

 

10208020""""

 

3,6583,6613,6653,6743,671

 

0,08790,20660,64130,1820,5001,0601,4301,659

Твёрдые тела

УглеродалмазграфитКремнийКварц|| оси^осиплавленныйСтеклокронфлинтВольфрамМедьЛатуньАлюминийЖелезо

 

 20"3—18 40400—100 0—1000—1002525202525

 

 1,27,92,5 7,814,10,384 ~9~74,516,618,925<12

Т. р. газов обусловлено увеличением кинетической энергии частиц газа при его нагреве и совершением за счёт этой энергии работы против внешнего давления. У твёрдых тел и жидкостей Т. р. связано с несимметричностью (ангармоничностью) тепловых колебаний атомов, благодаря чему межатомные расстояния с ростом Т увеличиваются. Экспериментальное определение а и ал осуществляется методами дилатометрии. Т. р. тел учитывается при конструировании всех установок, приборов и машин, работающих в переменных температурных условиях.

  Лит.: Новикова С. И., Тепловое расширение твердых тел, М., 1974; Гиршфельдер Дж., Кертисс Ч., Берд Р., Молекулярная теория газов и жидкостей, пер. с англ., М., 1961; Перри Д ж., Справочник инженера-химика, пер. с англ., т. 1, Л., 1969.