8. Šķidruma termiskā izplešanās

Šķidrumu izplešanos sasilstot sauc par termisko izplešanos. Dažādas vielas izplēšas dažādi.

 

 

Izplešanos raksturo izplešanās termiskais koeficients.

Izplešanās termiskais koeficients rāda, par kādu daļu no sākotnējā tilpuma atšķiras šķidruma tilpums, tās temperatūrai paaugstinoties par \(1\) grādu.

 

Šķidrums	Šķidrumu tilpuma izplešanās koeficients, ${10}^{-5}{K}^{-1}$
Benzīns	\(124\)
Dzīvsudrabs	\(18\)
Nafta	\(100\)
Spirts	\(110\)
Ūdens	\(18\)

 

Tilpuma izmaiņu aprēķina pēc formulas $\mathrm{\Delta }V=V_0\cdot \mathrm{\beta }\cdot \mathrm{\Delta }T$, kur

Tilpuma izplešanās termiskais koeficients ir atkarīgs ne tikai no šķidruma veida, bet arī no temperatūras un atmosfēras spiediena. Paaugstinoties temperatūrai, tilpuma izplešanās koeficients palielinās, un otrādi. Savukārt pieaugot spiedienam, koeficients samazinās, jo, samazinoties attālumiem starp molekulām, straujāk palielinās molekulu atgrūšanās spēki.

 

Dažiem šķidrumiem pastāv izplešanās anomālijas. Viena no tādiem šķidrumiem — ūdens.

 

 

Intervālā no \(0\) $\mathrm{°}C$ līdz \(4\) $\mathrm{°}C$ termiskais izplešanās koeficients ir negatīvs, bet virs \(4\) $\mathrm{°}C$ kļūst pozitīvs. Anomālijas dēļ ūdenskrātuvēs dziļumā ūdens temperatūra ir nemainīga.

 

 

Šķidrumu termisko izplešanās izmanto dažādos šķidruma termometros.

 

 

Ūdens apsildes sistēmas caurulēs, paaugstinoties ūdens temperatūrai, pieaug spiediens. Lai sistēma neieplīstu, izmanto izplēšanās rezervuāru (sk. zīm).

 

 

 

Izplešoties šķidrumam, šķidruma daļa ieplūst rezervuārā, un spiediens apsildes sistēmā samazinās.