ciała stałe 3

MATERIA I CIEP?O
CIA?A STA?E

Rozszerzalność termiczna

Ogrzewane lub oziębiane ciała stałe zmieniają swoje rozmiary (długość , wysokość , szerokość).
Zamiast zmian wszystkich rozmiarów można rozpatrzyć tylko jeden z nich np. długość.

Zmiany długości ciała (Dl ) ogrzewanego (lub oziębianego ) są wprost proporcjonalne do zmian temperatury (DT) i długości początkowej (l_o) oraz zależą od struktury wewnętrznej ciała (czyli od rodzaju materiału ) . Można to zapisać wzorem :
 
gdzie l jest współczynnikiem rozszerzalności liniowej [wyrażonym w ]
Długość ciała ogrzewanego lub oziębianego rośnie (lub maleje ) o Dl,  więc

Długość (l) ciała po ogrzaniu (lub oziębieniu ) o DT wynosi więc:


Zmianę objętości DV ciała ogrzewanego lub oziębianego można obliczyć np. biorąc pod uwagę dowolny sześcian o długości krawędzi l_o  



Ponieważ współczynniki  rozszerzalności liniowej są bardzo małe  , to w przybliżeniu objętość ciała po zmianie temperatury o DT wynosi :
Podstawiając  i nazywając  współczynnikiem rozszerzalności objętościowej otrzymamy wzór :
Zjawisko rozszerzalności cieplnej ciał stałych ma znaczenie praktyczne np. układanie torów ; zakładanie przewodów elektrycznych; nakładanie obręczy na beczki , koła , termostaty (bimetale - dwa paski różnych metali) itp.