Όταν θερμαίνεται ένα υγρό πώς αλλάζει ο όγκος του;

Ο όγκος των περισσότερων υγρών αυξάνεται όταν θερμαίνονται. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η θερμότητα αναγκάζει τα μόρια στο υγρό να κινούνται πιο γρήγορα και ενεργά. Καθώς τα μόρια κινούνται γρηγορότερα, καταλαμβάνουν περισσότερο χώρο και το υγρό επεκτείνεται.

Ο ρυθμός με τον οποίο ένα υγρό επεκτείνεται όταν θερμαίνεται ονομάζεται συντελεστής θερμικής διαστολής. Ο συντελεστής θερμικής διαστολής είναι ένα μέτρο του πόσο ο όγκος του υγρού θα αλλάξει για μια δεδομένη αύξηση της θερμοκρασίας.

Ο συντελεστής θερμικής διαστολής για το νερό είναι 0,00021 ° C^-1. Αυτό σημαίνει ότι για κάθε 1 ° C αύξηση της θερμοκρασίας, ο όγκος του νερού θα αυξηθεί κατά 0,00021 φορές τον αρχικό του όγκο.

Ορισμένα υγρά, όπως ο υδράργυρος, μειώνουν στην πραγματικότητα τον όγκο όταν θερμαίνονται. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η διάταξη των μορίων σε αυτά τα υγρά είναι τέτοια ώστε να γίνονται πιο πυκνά συσκευασμένα όταν θερμαίνονται.

Ο συντελεστής θερμικής διαστολής για ένα υγρό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον υπολογισμό του πόσο ο όγκος του υγρού θα αλλάξει όταν θερμαίνεται ή ψύχεται. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ο ακόλουθος τύπος:

`` `

ΔV =V * α * Δt

`` `

όπου:

- ΔV είναι η μεταβολή του όγκου του υγρού

- V είναι ο αρχικός όγκος του υγρού

- α είναι ο συντελεστής θερμικής διαστολής για το υγρό

- Δt είναι η μεταβολή της θερμοκρασίας

Για παράδειγμα, εάν έχετε λίτρο νερού σε θερμοκρασία δωματίου (25 ° C) και το θερμαίνετε στους 100 ° C, ο όγκος του θα αυξηθεί από:

`` `

ΔV =1000 ml * 0,00021 ° C^-1 * (100 ° C - 25 ° C)

ΔV =1,575 ml

`` `

Επομένως, ο όγκος του νερού θα αυξηθεί κατά 1,575 ml όταν θερμαίνεται από 25 ° C έως 100 ° C.