熱膨張

熱膨張は、温度が上昇する物質の膨張であり、物質の3つの相すべてで発生します。

物体が加熱されると、分子の運動エネルギーが増加し、分子間の平均距離が長くなります。その結果、オブジェクトが拡張されます。

熱膨張には、線形、面、体積の 3 つのカテゴリがあります。

固体は3種類の膨張をすべて受けますが、液体と気体は体積膨張のみを示します。

線膨張とは、温度を適用することによる物質の長さの変化であり、初期の長さと温度の変化に比例します。比例定数は、線形膨張係数です。

同様に、面膨張は、加熱されたときの体の面積の変化です。比例定数は、面展開の係数です。

また、体積膨張とは、熱が加えられたときの物体の体積の変化です。ここで、比例定数は体積膨張係数です。

ただし、水は例外で、温度が摂氏4度から0度の間で下がると膨張します。これは、水の密度が摂氏4度で最も高いためです。