Par termisko izplešanos sauc ķermeņa izmēru un tilpuma maiņu, mainoties ķermeņa temperatūrai.
Mainoties temperatūrai, mainās cietu ķermeņu izmēri. Izplešanos temperatūras ietekmē raksturo lineārās izplešanās termiskais koeficients.
Ķermeņa lineāro izmēru maiņu apraksta formula , kur
- ķermeņa garums,
- ķermeņa sākotnējais garums,
- lineārās izplešanās termiskais koeficients,
- temperatūras starpība.
Lineārās izplešanās termiskais koeficients rāda, par kādu daļu no sākotnējā garuma vai platuma atšķiras ķermeņa izmērs, tā temperatūrai paaugstinoties par 1 grādu.
Ja apskata no cietas vielas veidotu stieni, kura garums ir 1 metrs, tad, temperatūrai palielinoties par vienu grādu, stieņa garums izmainās par tik metriem, cik liels ir lineārās izplešanās koeficients |
Metālu termisko izplešanos izmanto sildierīču automātiskajos slēdžos. Šāds slēdzis sastāv no divām cieši savienotām dažādu metālu (ar atšķirīgiem termiskajiem koeficientiem) plāksnītēm. Bimetāla plāksnītes, temperatūras ietekmē, izliecoties vai iztaisnojoties, noslēdz vai atvieno elektrisko ķēdi.
...................................................................................... Bimetāliskās plāksnītes sastāv no diviem metāliem, kuriem ir atšķirīgi lineārās izplešanās koeficienti. Mainoties temperatūrai, katra plāksnīte garumu maina citādi, līdz ar to plāksnīte izliecas vai nu uz augšu, vai leju |
Līdzās ķermeņa lineārajiem izmēriem, mainās arī ķermeņa tilpums. Ķermeņa tilpuma izmaiņu apraksta līdzīga izteiksme kā lineāro izplešanos, tikai lineārās izplešanās termiskā koeficienta vietā ir tilpuma izplešanās termiskais koeficients.
Ķermeņa tilpuma maiņu temperatūras ietekmē apraksta formula , kur
- ķermeņa tilpums,
- ķermeņa sākotnējais tilpums,
- tilpuma izplešanās termiskais koeficients,
- temperatūras starpība.
Tilpuma izplešanās termiskais koeficients rāda, par kādu daļu no sākotnējā tilpuma atšķiras ķermeņa tilpums pēc temperatūras paaugstināšanās par 1 grādu.
Viela | ...Tilpuma_izplešanās... koeficients , |
Benzīns | 0,000124 |
Dzīvsudrabs... | 0,000110 |
Ēteris | 0,000160 |
Glicerīns | 0,000051 |
Nafta | 0,000100 |
Petroleja | 0,000100 |
Spirts | 0,000110 |
Ūdens | 0,000180 |
Piemērs:
Ja spirta tilpums ir , tad temperatūrā tā tilpums ir pieaudzis par .
No tilpuma maiņas izteiksmes izriet, ka šķidruma tilpumam vajadzētu pieaugt, ja pieaug temperatūra, tomēr kārtējo reizi ūdens izceļas ar savām unikālajām īpašībām, jo līdz noteiktai temperatūrai, ūdeni sildot, tas nevis izplešas, bet saraujas.
Sākot sildīt ūdeni no kušanas temperatūras, tas, pieaugot temperatūrai, vispirms tilpumu samazina, un tikai pēc tilpums sāk pieaugt |