4.3 Teplotní roztažnost

 

Kapaliny zvětšují svůj objem s rostoucí teplotou. Vzhledem k pevným látkám je změna dokonce dvacet až třicetkrát větší. Pochopitelně, že změna závisí na volbě kapaliny. V širokém rozsahu teplot je změna téměř lineární. Pro výpočet změny objemu platí vztah

DV = b V0Dt

kde D t je změna teploty, D V změna objemu vzhledem k původnímu objemu V0. b je teplotní součinitel objemové roztažnosti kapalin, který je konstantní v širokém rozsahu teplot. Jednotkou je reciproký kelvin, značka K-1. Součinitel objemové roztažnosti pro některé kapaliny v 18 °C je uveden v tabulce.

Kapalina

b ¤ 10-6 × K-1

rtuť

182

petrolej

1000

líh

1120

voda

190

 

Anomálie vody

Chování vody při zahřívání je atypické. Od 0 °C do 3,98 °C se objem zmenšuje a začíná se zvětšovat při teplotách vyšších než 3,98 °C. Voda má při 0 °C a 8 °C stejný objem. Anomálie vody je vysvětlována pomocí existence drobných ledových krystalků. Nezmizí všechny při 0°C, ale až při 3,98°C.

Protože na dně rybníka je vždy nejvyšší hustota, můžeme tam vždy naměřit teplotu 3,98 °C.

 

4.3. Příklady.bmp (11442 bytes)

Klasickou ukázkou praktického využití teplotní roztažnosti kapalin jsou teploměry. U rtuti i lihu s rostoucí teplotou roste objem. To znamená, že hladina kapaliny v tenké trubici se mění a my můžeme z přiložené stupnice odečíst teplotu. Přístroj používaný na měření teplotní roztažnosti kapalin se nazývá dilatometr.

 

Up 4.1 Struktura kapalin 4.2 Molekulové jevy 4.3 Teplotní roztažnost