ТЕПЛОВО́Е РАСШИРЕ́НИЕ

ТЕПЛОВО́Е РАСШИРЕ́НИЕ, уве­ли­че­ние ли­ней­но­го раз­ме­ра и объ­ё­ма твёр­дых или жид­ких тел при из­ме­не­нии темп-ры. Т. к. газ за­ни­ма­ет весь пре­дос­тав­лен­ный объ­ём, при­ме­не­ние тер­ми­на «Т. р.» к га­зам не­кор­рект­но, хо­тя при по­сто­ян­ном дав­ле­нии га­зы рас­ши­ря­ют­ся при на­гре­ва­нии в со­от­вет­ст­вии с Гей-Люс­са­ка за­ко­ном. Т. р. твёр­дых тел ха­рак­те­ри­зу­ют ко­эф. Т. р. (КТР) α=ΔL/(L·ΔT). Здесь L – ли­ней­ный раз­мер те­ла, ΔL – из­ме­нение это­го раз­ме­ра при из­ме­не­нии темп-ры на ΔT. Ис­поль­зу­ют так­же диф­фе­рен­ци­аль­ный (ис­тин­ный) КТР, рав­ный dL/(L·dT). Жид­ко­сти ха­рак­те­ри­зу­ют ана­ло­гич­но оп­ре­де­ляе­мым ко­эф. объ­ём­но­го рас­ши­ре­ния β. Раз­дел фи­зи­ки, изу­чаю­щий Т. р., на­зы­ва­ют ди­ла­то­мет­ри­ей.

Т. р. воз­ни­ка­ет из-за не­ком­пен­си­ро­ван­ной асим­мет­рии сил при­тя­же­ния и от­тал­ки­ва­ния ме­ж­ду час­ти­ца­ми кон­ден­си­ро­ван­ных тел (за­кон Лен­нард-Джон­са). Ве­ли­чи­ны КТР боль­шин­ст­ва ма­те­риа­лов ле­жат в ин­тер­ва­ле (1–25)·10^–6 К^–1, од­на­ко есть ве­ще­ст­ва и ма­те­риа­лы, КТР ко­то­рых в не­ко­то­рой об­лас­ти тем­пе­ра­тур бли­зок к ну­лю и да­же от­ри­ца­те­лен (напр., во­да, ин­вар). Т. р. кри­стал­лов мо­жет быть ани­зо­троп­но, их КТР пред­став­ля­ет со­бой тен­зор­ную ве­ли­чи­ну.

Ме­то­ды оп­ре­де­ле­ния КТР за­ви­сят от ис­сле­дуе­мо­го ма­те­риа­ла и об­лас­ти тем­пе­ра­тур. Для наи­бо­лее точ­но­го (с по­греш­но­стью до до­лей анг­с­т­ре­ма) из­ме­ре­ния уд­ли­не­ния ис­поль­зу­ют ин­тер­фе­рен­цию све­та. Темп-ру в за­ви­си­мо­сти от диа­па­зо­на из­ме­ря­ют тер­мо­мет­ра­ми со­про­тив­ле­ния, тер­мо­па­ра­ми или пи­ро­мет­ра­ми.