Презентація "Залежність розмірів фізичних тіл від температури"

Залежність розмірів фізичних тіл від температури

теплове розширення твердих тіл, рідин і газів. Як правило, тверді тіла, рідини й гази під час нагрівання розширюються, а під час охолодження — стискуються. Теплове розширення газів Нагріваючись,повітря в колбі розширюється, і деяка його частина виходить із колби — біля отвору трубки утворюються бульбашки повітря

Теплове розширення рідини Закорковану колбу з рідиною в трубці (а) помістили в посудину з гарячою водою. Рівень рідини в трубці спочатку трохи знизився (б) (це пояснюється тим, що спочатку нагрівається й розширюється колба, а вже потім, нагріваючись, розширюється вода), а через деякий час — значно підвищився (в)абв

Теплове розширення твердих тіл аб. Пристрій Ґравезанда, за допомогою якого ілюструють теплове розширення твердих тіл: а — у нагрітому стані кулька не проходить крізь кільце;б — після охолодження кулька крізь кільце проходить

Причини теплового розширення. Зі збільшенням температури збільшується кінетична енергія частинок речовини, з яких складається тіло. Середня відстань між частинками також збільшується, і, відповідно, збільшується об’єм тіла. І навпаки, зі зниженням температури тіла кінетична енергія частинок зменшується, проміжки між частинками зменшуються теж і, відповідно, зменшується об’єм тіла.

Існують речовини, об’єм яких на певному інтервалі температур під час нагрівання зменшується, а під час охолодження — збільшується. До таких речовин належать вода, чавун і деякі інші. Вода, наприклад, під час охолодження до 4 °С (точніше, до 3,98 °С) стискується, як і більшість речовин. Однак починаючи з температури 4 °С і до замерзання (0 °С) вода розширюється. Саме завдяки цій властивості річки, моря й океани не промерзають до дна навіть у сильні морози. Адже саме за температури 4 °С вода має найбільшу густину і тому опускається на дно водойми. За температури ж 0 °С густина води є меншою, тому така вода залишається на поверхні й замерзає — перетворюється на лід ? ! 0 °C +1 °C +2 °C +3 °C +4 °C

Теплове розширення у природі й техніці12а12б. Тепло. Для автоматичного вимкнення електронагрівальних пристроїв (наприклад, чайника) використовують біметалеві пластинки (а) (Дія таких пластинок заснована на тому, що різні метали по-різному розширюються під час нагрівання )

Теплове розширення у природі й техніціЩоб міст не вигинався під час спеки й не руйнувався в мороз, його виготовляють з окремих секцій, з’єднаних спеціальними зчленуваннями (ряди зубців змикаються під час спекий розходяться під час морозів)

Паропроводи на теплових електростанціях та інші трубопроводи, які можуть нагріватися, облаштовують спеціальними компенсаторами, що дає змогу розширюватися трубам. Будуючи мости, один з кінців їхніх прольотів кріплять до опори, а інший розташовують вільно або на спеціальних котках. Теплове розширення у природі й техніці

Підбиваємо підсумки. Зазвичай тверді тіла, рідини й гази під час нагрівання розширюються, а під час охолодження стискуються. Тверді тіла та рі дини розширюються набагато менше, ніж гази. Зміна розмірів тіла внаслідок зміни температури залежить від речовини, з якої складається це тіло. Причина теплового розширення полягає в тому, що зі збільшенням температури збільшується швидкість руху частинок речовини (атомів, молекул, йонів) і в результаті збільшується середня відстань між частинками. Явище теплового розширення враховують і широко використовують у техніці й побуті. Воно відіграє дуже важливу роль у природі.