Тепловое расширение металла
Все твердые тела состоят из молекул или атомов, между которыми имеются промежутки. При изменении температуры твердого тела величина этих промежутков меняется. Расстояние между атомами или молекулами уменьшается или увеличивается.
бычно при охлаждении твердого тела уменьшается расстояние между атомами, из которых оно состоит, а при нагреве твердого тела это расстояние увеличивается, из-за чего меняются размеры и объем тела. Мы проиллюстрируем сказанное на следующем опыте.
На нити висит стальной шар, и в штативе закреплено медное кольцо. Сейчас диаметр кольца больше, чем диаметр шара, и шар свободно проходит сквозь кольцо. Охладим кольцо в жидком азоте, надвинув пенопластовый стаканчик, в который налит жидкий азот, на медное кольцо. Темпрература жидкого азота почти -200 градусов Цельсия, идет бурное кипение жидкого азота, и одновременно идет остывание медного кольца. Вот сейчас кипение в стаканчике почти прекратилось. Это означает, что кольцо охладилось, и диаметр кольца за счет охлаждения до такой низкой температуры уменьшился.
Если теперь попробовать положить шар на медное кольцо, то, вы видите, он не проваливается в кольцо. Сейчас диаметр шара больше, чем диаметр кольца.
Нагреем кольцо. Для этого надвинем на кольцо мерный стакан, в который налита водопроводная вода. Видите, кольцо быстро нагрелось. Водопроводная вода имеет комнатную температуру, в то время как у кольца температура была очень низкая. При нагреве кольца оно расширилось, и шар провалился сквозь кольцо.
