Penggunaan ekspansi termal dalam teknologi. Penggunaan berbagai benda ekspansi dalam kehidupan sehari-hari. Kami mengkarakterisasi ekspansi termal padatan

T.I.RADCHENKO(sekolah 26, Vladikavkaz),
I.V. SILAEV(Universitas Negeri Ossetia Utara)
[dilindungi email] ,
Vladikavkaz, Rep. Ossetia Utara Alania)

Ekspansi termal padatan

Akankah diameter lubang pada pelat bundar berubah ketika dipanaskan?

(Pertanyaan itu diajukan oleh surat kabar "Fisika" di No. 11/06.)

Contoh teknik

Diameter lubang meningkat saat dipanaskan. Ia menemukan aplikasi dalam teknologi. Misalnya, di mesin mobil VAZ-1111, Tavria ZAZ-1102, dll., setiap piston dihubungkan ke kepala atas batang penghubungnya secara pivot, menggunakan pin piston (tabung baja), yang dimasukkan ke dalam lubang yang sesuai. piston dan batang penghubung. Dalam hal ini, pin dipasang di kepala atas batang penghubung dengan pas panas, memanaskan bagian atas batang penghubung. Saat pendinginan, diameter lubang di kepala berkurang, dan pin dijepit dengan erat, yang menghilangkan gerakan memanjang dan pembentukan skor pada dinding silinder saat piston bergerak mundur.

Demikian pula, cincin penjepit yang dipanaskan sebelumnya dipasang pada poros gandar yang menghubungkan diferensial ke roda penggerak, misalnya, pada mobil Volga dan Zhiguli. (Diferensial adalah perangkat yang memungkinkan roda penggerak mobil berputar pada frekuensi yang berbeda, misalnya, saat menikung, ketika roda bagian dalam yang paling dekat dengan pusat belokan berputar dalam radius yang lebih kecil daripada yang di luar. ) Ujung luar poros gandar (dengan roda mobil) dipasang pada bantalan bola, yang cincin luarnya dijepit dengan erat. Poros poros berputar bersama dengan cincin bagian dalam bantalan. Agar poros gandar tidak keluar dari bantalan karena perpindahan memanjang, ia ditahan dengan cincin penjepit. Cincin ini, yang diletakkan di poros gandar, berputar bersamanya. Itu ditutup oleh selubung poros gandar dan bersandar pada bantalan tetap melalui cincin pegas, yang mencegah poros gandar dengan roda menjauh dari sumbu memanjang mobil.

Contohnya bisa terus...

Fisika ekspansi termal

Sekarang mari kita pertimbangkan pertanyaan ini dari sudut pandang fisika. Bayangkan bahwa lubang itu dibentuk oleh delapan atom atau molekul (selanjutnya kita akan berbicara tentang partikel). Partikel benda padat terutama berosilasi di sekitar posisi keseimbangannya dan jarang melompat ke tempat lain - waktu kehidupan "menetap" mereka adalah 0,1–0,001 detik bahkan di dekat titik leleh, dan pada suhu yang lebih rendah sudah berjam-jam dan berhari-hari (ingat tentang tingkat difusi dalam padatan). Dengan demikian, jumlah partikel yang membingkai lubang akan tetap tidak berubah sampai transisi ke fase cair dimulai. Saat suhu naik, rentang osilasi setiap partikel akan meningkat, itu akan memakan lebih banyak ruang di ruang angkasa, oleh karena itu, diameter lubang akan meningkat. Partikel tidak dapat saling mendekati, karena pada saat yang sama mereka akan mulai "tumpang tindih".

Untuk memberikan penjelasan ilmiah, Anda harus mengingat grafik ketergantungan kekuatan interaksi F partikel dari jarak jauh R antara partikel-partikel ini. Ini diperoleh dengan menjumlahkan ordinat titik-titik yang bersesuaian dari kurva II atas, yang menggambarkan gaya tolak-menolak, dan kurva I yang lebih rendah, yang menggambarkan gaya tarik-menarik. Kurva III yang dihasilkan memiliki bentuk yang agak kompleks, karena gaya tolak berbanding terbalik dengan pangkat tiga belas jarak, dan gaya tarik menarik ketujuh. Kurva IV terlihat serupa, menunjukkan ketergantungan jarak dari energi potensial ep. Dalam posisi seimbang R 0, kurva III melewati nol (resultan gaya yang diterapkan adalah nol), dan kurva IV melewati minimum (sumur potensial). Ini adalah posisi keseimbangan yang stabil, dan ketika jarak antara partikel berkurang, pekerjaan akan dilakukan melawan gaya tolak, yang akan menyebabkan penurunan energi kinetik partikel menjadi nol, sehingga "dampak" satu partikel lain, seperti tumbukan bola bilyar, tidak akan terjadi.

Secara keseluruhan, gerakan termal partikel dianggap sebagai osilasinya di dekat pusat yang terletak pada jarak kesetimbangan satu sama lain, yang berbeda untuk zat yang berbeda. Volume bebas dalam cairan adalah sekitar 29% dari total volume, dan dalam padatan hingga 26%. "Molekul (atom) padatan sangat padat sehingga kulit elektronnya bersentuhan dan terkadang tumpang tindih." Jadi, tampaknya, lebih tepat untuk berbicara tentang posisi bukan dari molekul itu sendiri, tetapi tentang pusatnya.

Mari kita lihat kembali kurva IV. Kedalaman sumur potensial menentukan energi ikat molekul. Perhatikan bahwa kurva tidak simetris terhadap minimumnya. “Untuk alasan ini, hanya getaran partikel yang sangat kecil di sekitar posisi kesetimbangan yang akan memiliki karakter harmonik. Dengan peningkatan amplitudo osilasi (yang terjadi dengan peningkatan suhu), anharmonisitas (yaitu, penyimpangan osilasi dari yang harmonik) akan menjadi lebih dan lebih jelas. Hal ini menyebabkan peningkatan jarak rata-rata antara partikel dan, akibatnya, peningkatan volume. “Pada suhu yang lebih rendah, molekul berosilasi di sekitar titik SEBUAH dalam segmen SEBUAH 1 SEBUAH 2. Jarak rata-rata antara molekul yang berinteraksi (secara mental kita menempatkan molekul kedua pada titik asal koordinat) adalah R 0 . Saat suhu naik, energi getaran meningkat; sekarang molekul berosilasi di dalam segmen V 1 V 2. Posisi ekuilibrium sesuai dengan tengah segmen V 1 V 2 , yaitu dot V» . Jadi, meskipun amplitudo osilasi kecil, karena anharmonisitas, osilasi individu tidak independen, tetapi terkait satu sama lain. Jadi R 0 (jarak di mana jumlah gaya tarik dan tolak dua molekul sama dengan nol) mulai meningkat dengan meningkatnya suhu.

Akuntansi untuk konduktivitas termal dan ekspansi termal padatan untuk mesin pembakaran internal mobil

Ekspansi termal dalam teknologi harus diperhitungkan setiap saat. Jika kita mengambil piston yang disebutkan di mesin otomotif, maka akan muncul beberapa pilihan sekaligus. Jadi, misalnya, kepala piston (bagian atasnya) memiliki diameter yang sedikit lebih kecil daripada skirt (bagian bawah), karena. kepala bersentuhan langsung dengan gas yang dipanaskan. Ini memanas lebih banyak dan mengembang lebih banyak. Dalam hal ini, insinyur harus mematuhi dua persyaratan yang saling eksklusif. Di satu sisi, perlu untuk memastikan segel yang baik antara piston dan silinder, dan di sisi lain, untuk menghindari kemacetan piston saat dipanaskan. Untuk tujuan ini, alur dibuat di sekitar lingkar kepala, di mana cincin khusus ditempatkan: kompresi dan pengikis oli.

Cincin kompresi memiliki potongan yang disebut kunci, yang memungkinkan menutup celah tanpa membuat piston macet. Kemacetan juga dicegah dengan bentuk khusus rok piston - dalam bentuk elips, sumbu utama yang tegak lurus terhadap sumbu pin piston dan terletak pada bidang aksi gaya lateral. Akibatnya, knocking saat mesin dingin dan skirt sticking saat dipanaskan dihilangkan: elips menjadi lingkaran, dan piston terus bergerak bebas di dalam silinder.

Kemacetan juga dapat dicegah dengan membuat potongan kompensasi di rok: miring, berbentuk T, berbentuk U, yang karenanya ekspansi logam saat dipanaskan tidak menyebabkan peningkatan diameter piston. Dimungkinkan untuk mengurangi pemanasan cincin kompresi piston atas karena mesin alur di piston atau sabuk api yang mencegah panas tambahan dari bagian atas kepala piston yang dipanaskan oleh gas panas di dalam silinder.

Untuk pembuangan panas yang lebih baik dari piston dan silinder, baik piston itu sendiri maupun kepala silinder terbuat dari paduan aluminium, yang memiliki konduktivitas termal yang baik. Ada mesin di mana seluruh blok silinder dilemparkan dari paduan aluminium. Selain itu, sistem pendingin khusus (udara atau cairan) disediakan. Misalnya, yang disebut jaket pendingin Sistem fluida menyediakan pembuangan panas dari kedua silinder dan ruang bakar.

literatur

1. Plekhanov I.P. Mobil. – M.: Pencerahan, 1984.

2. Shestopalov K.S.,Demikhovsky S.F. mobil. – M.: DOSAAF, 1989.

3. Podgornova I.I. Fisika molekul dalam SMA. - M.: Pendidikan, 1970.

4. Berger N.M. Studi tentang fenomena termal dalam kursus fisika sekolah menengah. – M.: Pencerahan, 1981.

5. Shamash S.Ya. Metode pengajaran fisika di sekolah menengah. - M.: Pendidikan, 1975.

6. Bludov M.I. Percakapan tentang fisika. – M.: Pencerahan, 1992.

7. Saveliev A.V. Mata Kuliah Fisika Umum: T. 1. - M.: Nauka, 1970.

8. Kamus Ensiklopedis Fisik: Ed. Prokhorova A.M. - M.: Ensiklopedia Soviet, 1984.

Ekspansi termal adalah perubahan ukuran dan volume benda di bawah pengaruh suhu.

Ketika suhu berubah, dimensi padatan berubah. Ekspansi di bawah pengaruh suhu ditandai dengan: koefisien ekspansi termal linier.

Perubahan dimensi linier tubuh dijelaskan oleh rumus: l \u003d l 0 (1 + Δ T) , di mana

l - panjang tubuh;

l 0 - panjang badan awal;

- koefisien ekspansi termal linier;

T adalah perbedaan suhu.

Koefisien pemuaian termal linier ditunjukkan dengan bagian mana dari panjang atau lebar aslinya yang akan berubah jika suhunya naik 1 derajat.

Contoh:

\(10\) km rel kereta api dengan peningkatan suhu udara sebesar \(9\) derajat (misalnya, dari \(-5\) ke \(+4\)), memanjang 10.000 0,000012 9 \u003d 1, 08 meter. Untuk alasan ini, celah yang tersisa antara bagian rel.

Ekspansi termal juga harus diperhitungkan dalam pipa, di mana mereka menggunakan kompensator- pipa bengkok, yang dapat ditekuk jika perlu saat suhu udara berubah. Angka tersebut menunjukkan apa yang terjadi jika tidak ada kompensator.

Insinyur yang merancang jembatan, peralatan, bangunan yang mengalami perubahan suhu perlu mengetahui bahan apa yang dapat disambung agar tidak terbentuk retakan.

Teknisi listrik yang memasang saluran listrik perlu menyadari perubahan suhu yang akan terjadi pada kabel. Jika kabel diregangkan di musim panas, mereka akan putus di musim dingin.

Selama ekspansi termal logam, sakelar otomatis perangkat termal digunakan. Sakelar ini terdiri dari dua pelat logam yang berbeda yang terhubung erat (dengan koefisien termal yang berbeda). Pelat bimetal di bawah pengaruh suhu, mereka menekuk atau meluruskan, menutup atau membuka sirkuit listrik.

Dengan perubahan dimensi linier, volume tubuh juga berubah. Perubahan volume tubuh dijelaskan dengan rumus yang mirip dengan rumus ekspansi linier, tetapi sebagai ganti koefisien ekspansi termal linier, koefisien termal volumetrikekstensi.

Perubahan volume tubuh di bawah pengaruh suhu dijelaskan oleh rumus: V = V 0 (1 T), di mana

V adalah volume tubuh;

V 0 - volume awal tubuh;

- koefisien ekspansi termal volumetrik;

T adalah perbedaan suhu.

Koefisien muai panas volumetrik menunjukkan dengan bagian mana dari volume awal volume benda akan berubah setelah suhu naik 1 derajat.

Dari paragraf sebelumnya, kita tahu bahwa semua zat terdiri dari partikel (atom, molekul). Partikel-partikel ini terus bergerak secara acak. Ketika suatu zat dipanaskan, pergerakan partikelnya menjadi lebih cepat. Dalam hal ini, jarak antara partikel meningkat, yang mengarah pada peningkatan ukuran tubuh.

Perubahan ukuran benda ketika dipanaskan disebut ekspansi termal..

Ekspansi termal padatan mudah dikonfirmasi dengan eksperimen. Sebuah bola baja (Gbr. 87, a, b, c), dengan bebas melewati ring, setelah dipanaskan pada lampu spiritus, mengembang dan tersangkut di ring. Setelah pendinginan, bola kembali dengan bebas melewati ring. Berdasarkan pengalaman, dimensi benda padat bertambah ketika dipanaskan, dan berkurang ketika didinginkan.

Beras. 87

Ekspansi termal dari padatan yang berbeda tidak sama.

Selama ekspansi termal padatan, kekuatan besar muncul yang dapat menghancurkan jembatan, membengkokkan rel kereta api, dan mematahkan kabel. Untuk mencegah hal ini terjadi, faktor ekspansi termal diperhitungkan saat merancang struktur. Kabel saluran listrik melorot (Gbr. 88) sehingga di musim dingin, ketika dipersingkat, tidak putus.

Beras. 88

Beras. 89

Rel pada sambungan memiliki celah (Gbr. 89). Bagian bantalan jembatan ditempatkan pada roller yang dapat bergerak ketika panjang jembatan berubah di musim dingin dan musim panas (Gbr. 90).

Beras. 90

Apakah zat cair memuai jika dipanaskan? Ekspansi termal cairan juga dapat dikonfirmasi secara eksperimental. Tuang ke dalam labu identik: dalam satu - air, dan yang lain - volume alkohol yang sama. Kami menutup termos dengan sumbat dengan tabung. Kami menandai tingkat awal air dan alkohol dalam tabung dengan cincin karet (Gbr. 91, a). Kami menempatkan termos dalam wadah dengan air panas. Ketinggian air di dalam pipa akan menjadi lebih tinggi (Gbr. 91, b). Air dan alkohol memuai jika dipanaskan. Tetapi tingkat dalam tabung labu dengan alkohol lebih tinggi. Jadi alkohol mengembang lebih banyak. Karena itu, ekspansi termal dari cairan yang berbeda, seperti padatan, tidak merata.

Beras. 91

Apakah gas mengalami pemuaian termal? Kami akan menjawab pertanyaan dengan bantuan pengalaman. Kami menutup labu dengan udara dengan gabus dengan tabung melengkung. Di dalam tabung (Gbr. 92, a) ada setetes cairan. Cukup dengan mendekatkan tangan ke labu, saat tetesan mulai bergerak ke kanan (Gbr. 92, b). Ini menegaskan ekspansi termal udara ketika dipanaskan sedikit pun. Terlebih lagi, yang sangat penting, semua gas, tidak seperti padatan dan cairan, ketika dipanaskan mengembang secara merata.

Beras. 92

Pikirkan dan jawab 1. Apa yang disebut pemuaian termal benda? 2. Berikan contoh pemuaian panas (kompresi) benda padat, cair, gas. 3. Bagaimana pemuaian termal gas berbeda dengan pemuaian termal zat padat dan cair?

Lakukan sendiri di rumah

Gunakan botol plastik dan tabung jus tipis untuk menguji ekspansi termal udara dan air di rumah. Jelaskan hasil percobaan dalam buku catatan.

Menarik untuk diketahui!

Jangan langsung minum air dingin setelah minum teh panas. Perubahan suhu yang tiba-tiba sering menyebabkan kerusakan gigi. Ini disebabkan oleh fakta bahwa zat utama gigi - dentin - dan email yang menutupi gigi mengembang secara berbeda pada perubahan suhu yang sama.

Beras. 9.5
Ekspansi termal benda harus diperhitungkan saat merancang banyak struktur. Penting untuk mengambil tindakan agar benda dapat dengan bebas mengembang atau berkontraksi dengan perubahan suhu.
Tidak mungkin, misalnya, untuk menarik kabel telegraf dengan erat, serta kabel saluran listrik (saluran listrik) di antara penyangga. Di musim panas, kendurnya kabel terasa lebih besar daripada di musim dingin.
Pipa uap logam, serta pipa pemanas air, harus dilengkapi dengan tikungan (kompensator) dalam bentuk loop (Gbr. 9.6).
Tekanan internal bisa ^^
torehan dengan pemanasan yang tidak merata yG L
tubuh yang homogen. Misalnya, gelas - I I
Botol atau gelas yang terbuat dari kaca tebal bisa pecah jika air panas dituangkan ke dalamnya. Pertama-tama, 9.6 1. pemanasan bagian dalam bejana yang bersentuhan dengan air panas. Mereka mengembang dan memberi banyak tekanan pada bagian luar yang dingin. Oleh karena itu, kehancuran kapal dapat terjadi. Gelas tipis tidak pecah ketika air panas dituangkan ke dalamnya, karena bagian dalam dan luarnya memanas dengan cepat.
Kaca kuarsa memiliki koefisien ekspansi linier yang sangat rendah. Kaca seperti itu tahan, tanpa retak, pemanasan atau pendinginan yang tidak merata. Misalnya, air dingin dapat dituangkan ke dalam labu kaca kuarsa merah-panas, sedangkan labu kaca biasa pecah selama percobaan semacam itu.
Bahan-bahan berbeda yang mengalami pemanasan dan pendinginan periodik harus disatukan hanya jika dimensinya berubah dengan cara yang sama dengan perubahan suhu. Ini sangat penting untuk ukuran produk yang besar. Misalnya, besi dan beton memuai dengan cara yang sama ketika dipanaskan. Itulah sebabnya beton bertulang telah tersebar luas - solusi beton yang mengeras dituangkan ke dalam kisi baja - tulangan (Gbr. 9.7). Jika besi dan beton mengembang secara berbeda, maka akibat fluktuasi suhu harian dan tahunan, struktur beton bertulang akan segera runtuh.
Beberapa contoh lagi. Konduktor logam yang disolder ke dalam bola kaca lampu listrik dan lampu radio terbuat dari paduan (besi dan nikel) yang memiliki koefisien muai yang sama dengan kaca, jika tidak kaca akan retak ketika logam dipanaskan. Enamel yang digunakan untuk melapisi piringan, dan logam dari mana piringan ini dibuat, harus memiliki koefisien muai linier yang sama. Jika tidak, enamel akan pecah ketika piring yang dilapisinya dipanaskan dan didinginkan.
Gaya yang signifikan juga dapat dikembangkan oleh cairan jika dipanaskan dalam bejana tertutup yang tidak memungkinkan cairan untuk

mengembangkan. Kekuatan-kekuatan ini dapat menyebabkan kehancuran bejana yang berisi cairan. Oleh karena itu, sifat cairan ini juga harus diperhatikan. Misalnya, sistem pipa pemanas air selalu dilengkapi dengan tangki ekspansi yang terpasang di bagian atas sistem dan dibuang ke atmosfer. Ketika air dipanaskan dalam sistem pipa, sebagian kecil air masuk ke tangki ekspansi, dan ini menghilangkan keadaan stres air dan pipa. Untuk alasan yang sama, transformator daya berpendingin oli memiliki tangki ekspansi oli di atasnya. Saat suhu naik, level oli di tangki naik, saat oli mendingin, turun.
Penggunaan ekspansi termal dalam rekayasa

Beras. 9.8
termostat
Gambar 9.10 secara skematis menunjukkan perangkat dari salah satu jenis pengontrol suhu. Busur bimetalik 1 mengubah kelengkungannya saat suhu berubah. Sebuah pelat logam 2 dipasang pada ujung bebasnya, yang, ketika busur terbuka, menyentuh kontak 3, dan menjauh darinya ketika dipelintir. Jika, misalnya, kontak 3 dan pelat 2 dihubungkan ke ujung 4, 5 dari sirkuit listrik yang berisi perangkat pemanas, maka ketika mereka bersentuhan
Ekspansi termal tubuh banyak digunakan dalam rekayasa. Berikut adalah beberapa contoh. Dua pelat yang berbeda (misalnya, besi dan tembaga), dilas bersama, membentuk apa yang disebut pelat bimetalik (Gbr. 9.8). Saat dipanaskan, pelat seperti itu menekuk karena fakta bahwa yang satu mengembang lebih dari yang lain. Itu dari strip (tembaga), yang lebih mengembang, selalu ternyata berada di sisi cembung (Gbr. 9.9). Sifat pelat bimetalik ini banyak digunakan untuk pengukuran dan pengaturan suhu.

Ketika kontak dan pelat disentuh, sirkuit listrik akan ditutup: perangkat akan mulai memanaskan ruangan. Busur bimetalik 1, ketika dipanaskan, akan mulai berputar dan, pada suhu tertentu, akan melepaskan pelat 2 dari kontak 3: sirkuit akan putus, pemanasan akan berhenti. Saat didinginkan, busur 1, tidak berputar, akan memaksa pemanas untuk menyala lagi. Dengan demikian, suhu ruangan akan dipertahankan pada tingkat ini. Termostat serupa dipasang di inkubator di mana diperlukan untuk mempertahankan suhu konstan. Dalam kehidupan sehari-hari, termostat dipasang di lemari es, setrika listrik, dll. Pelek (perban) roda kereta api terbuat dari baja, sisa roda terbuat dari logam yang lebih murah - besi cor. Ban diletakkan di atas roda dalam keadaan panas. Setelah pendinginan, mereka menyusut dan karenanya memegang dengan kuat.
Juga, dalam keadaan panas, katrol, bantalan pada poros, lingkaran besi pada tong kayu, dll., Sifat cairan untuk memuai saat dipanaskan dan menyusut saat didinginkan digunakan dalam perangkat yang digunakan untuk mengukur suhu - termometer. Merkuri, alkohol, dll digunakan sebagai cairan untuk pembuatan termometer.
Ketika benda mengembang atau mengerut, tekanan mekanis yang sangat besar muncul jika benda lain mencegah perubahan ukuran. Teknik ini menggunakan pelat bimetal yang berubah bentuk saat dipanaskan.

Ujian fisika untuk kelas 8.

2. Gerakan termal.

Semua benda terdiri dari molekul yang bergerak konstan. Kita sudah tahu bahwa difusi pada suhu yang lebih tinggi lebih cepat. Ini berarti bahwa kecepatan pergerakan molekul dan suhu berhubungan. Ketika suhu naik, kecepatan pergerakan molekul meningkat, ketika menurun, itu berkurang. Oleh karena itu, suhu tubuh tergantung pada kecepatan pergerakan molekul. Fenomena yang terkait dengan pemanasan dan pendinginan benda disebut termal. Misalnya, pendinginan udara, pencairan es. Setiap molekul dalam tubuh bergerak sepanjang lintasan yang sangat kompleks. Jadi, misalnya, partikel gas bergerak dengan kecepatan tinggi ke arah yang berbeda, saling bertabrakan dan dengan dinding bejana.

Gerak acak partikel penyusun benda disebut gerakan termal.

Ekspansi padatan.

Ketika dipanaskan, amplitudo getaran molekul meningkat, jarak di antara mereka meningkat, dan tubuh mengisi volume yang lebih besar. Benda padat memuai ke segala arah jika dipanaskan.

Ekspansi cairan.

Zat cair memuai jauh lebih kuat daripada zat padat. Mereka juga berkembang ke segala arah. Karena mobilitas molekul yang tinggi, cairan mengambil bentuk bejana di mana ia berada.

Akuntansi dan penggunaan ekspansi termal dalam teknologi.

Dalam kehidupan sehari-hari dan teknologi, ekspansi termal sangat penting. Di listrik kereta api perlu untuk mempertahankan tegangan konstan pada kawat yang memasok energi ke lokomotif listrik di musim dingin dan musim panas. Untuk melakukan ini, tegangan kawat dibuat oleh kabel, salah satu ujungnya terhubung ke kawat, dan ujung lainnya dilemparkan ke atas balok dan beban ditangguhkan darinya.

Selama konstruksi jembatan, salah satu ujung rangka ditempatkan pada rol. Jika ini tidak dilakukan, maka ketika mengembang di musim panas dan menyusut di musim dingin, rangka akan melonggarkan fondasi tempat jembatan bersandar.

Dalam pembuatan lampu pijar, bagian kawat yang melewati bagian dalam kaca harus terbuat dari bahan yang koefisien muainya sama dengan kaca, jika tidak maka dapat retak.

Contoh di atas jauh dari peran knalpot dan berbagai aplikasi ekspansi termal dalam kehidupan sehari-hari dan teknologi.

Termometer.

Termometer selalu menunjukkan suhunya sendiri. Hanya setelah waktu tertentu suhu ini menjadi sama dengan suhu lingkungan. Dengan kata lain, termometer dicirikan oleh inersia tertentu.

Termometer cair.

Panjang kolom cair merkuri, alkohol, toluena, pentana, dan lain-lain berfungsi sebagai ukuran suhu. Interval pengukuran dibatasi oleh suhu didih dan beku cairan dalam termometer.

termometer logam.

Termometer logam adalah pelat bimetal, yaitu pelat yang dilas dari potongan dua logam yang berbeda. Karena perbedaan ekspansi termal logam, pelat akan menekuk saat dipanaskan. Sebuah spiral ditekuk dari piring panjang. Ujung luar spiral diperbaiki, dan panah dilampirkan ke ujung bagian dalam, yang menunjukkan suhu tertentu pada skala

Termometer resistansi.

Resistansi logam berubah dengan suhu. Kekuatan arus dalam rangkaian tergantung pada resistansi konduktor, dan karenanya pada suhunya. Keuntungan dari termometer tahanan adalah alat ukur dan tempat pengukuran suhu dapat dipisahkan dengan jarak yang layak.

Fitur ekspansi termal air.

Koefisien ekspansi volume lemah tergantung pada suhu. Air adalah pengecualian dan koefisien ekspansi air sangat tergantung pada suhu, dan dalam kisaran 0 hingga 4 derajat C mengambil nilai negatif. Dengan kata lain, volume air berkurang dari 0 sampai 4 derajat C dan kemudian meningkat.

Nilai ekspansi termal di alam.

Ekspansi termal udara memainkan peran penting dalam fenomena alam. Ekspansi termal udara menciptakan pergerakan massa udara dalam arah vertikal (panas, udara kurang padat naik, dingin, udara kurang padat turun). Pemanasan udara yang tidak merata di berbagai belahan bumi menyebabkan munculnya angin. Pemanasan air yang tidak merata menciptakan arus di lautan.

Saat memanaskan dan mendinginkan batu karena fluktuasi suhu harian dan tahunan (jika komposisi batuannya heterogen), retakan terbentuk, yang berkontribusi pada penghancuran batuan.