Коефіцієнт теплового розширення

Коефіцієнт теплового розширення
Деформаційний шов у дорожньому мосту, що використовується для запобігання пошкодженню від теплового розширення
Одиниці вимірювання
Розмірність	${\mathsf {\Theta }}^{-1}$
Одиниці вимірювання	кельвін у мінус першому степеніd

Коефіціє́нт теплово́го розши́рення (англ. coefficient of thermal expansion) — фізична величина, яка характеризує, як змінюється розмір об'єкта зі зміною температури. Розрізняють коефіцієнт об'ємного розширення та коефіцієнт лінійного розширення.

Коефіцієнт об'ємного розширення

Коефіціє́нт об'є́много розши́рення ($\alpha _{V}$ або $\alpha$) — характеристика речовини, яка визначає відносну зміну її об'єму при зміні температури на 1 градус.

Вимірюється в обернених кельвінах або кельвінах у мінус першому степені (K⁻¹).

Температурний коефіцієнт об'ємного розширення визначається, як

$\alpha _{V}={\frac {1}{V}}\left({\frac {\partial V}{\partial T}}\right)$,

де $V$ — об'єм;

$T$ — термодинамічна температура.

Для ідеального газу

$\alpha _{V}={\frac {1}{T}}$.

Це значення задає порядок величини теплового розширення для будь-яких тіл. При кімнатній температурі температурний коефіцієнт об'ємного розширення ідеального газу дорівнює приблизно 3$\cdot$10⁻³ K⁻¹.

Температурний коефіцієнт об'ємного розширення для більшості речовин додатній, хоча існують певні речовини, які стискаються при підвищенні температури в певному інтервалі температур. Серед них найважливіша — вода. Вода має від'ємний температурний коефіцієнт об'ємного розширення в інтервалі від нуля до 4 °C. Цій обставині, а також тому, що лід легший за воду, ми завдячуємо тим, що лід на воді утворюється на поверхні води, а не в глибині.

Коефіцієнт лінійного розширення

Використовується також коефіцієнт лінійного розширення ($\alpha _{l}$)

$\alpha _{l}={\frac {1}{l}}\left({\frac {\partial l}{\partial T}}\right)$,

який визначається як відносна зміна лінійного розміру $l$ тіла при підвищенні температури на 1 градус.

Див. також

• Дилатометрія
• Дилатометр

Джерела

• Яворський Б. М. Довідник з фізики: для інженерів та студентів вищих навч. закладів / Б. М. Яворський, А. А. Детлаф, А. К. Лебедєв. — Т. : Навчальна книга-Богдан, 2005. — С. 296—299. — ISBN 966-692-818-3.