A | B | C | D | E | F | G | H | CH | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/0f/Bernartice_%28okres_Bene%C5%A1ov%29%2C_most_p%C5%99es_p%C5%99ehradu%2C_dilatace.jpg/220px-Bernartice_%28okres_Bene%C5%A1ov%29%2C_most_p%C5%99es_p%C5%99ehradu%2C_dilatace.jpg)
Teplotní roztažnost je jev, při kterém se po dodání/odebrání tepla tělesu (po zahřátí/ochlazení tělesa o určitou teplotu) změní délkové rozměry (objem) tělesa. Většina látek se při zahřívání rozpíná, to znamená, že jejich molekuly se pohybují rychleji a jejich rovnovážné polohy jsou dále od sebe.
V prvním přiblížení se uvažuje přímá úměrnost mezi změnou veličiny a změnou teploty . Matematicky vyjádřeno, změna délky (objemu) je lineární funkcí změny teploty T.
představuje výchozí hodnotu veličiny před změnou teploty, je součinitel (koeficient) teplotní roztažnosti, který bývá udáván v jednotkách K−1.
Teplotní objemová roztažnost
Teplotní objemová roztažnost je jev, při kterém se látka zahřátá o určitou teplotu zvětší o určitý objem.
Objemová roztažnost se uplatňuje u pevných látek, kapalin i plynů.
Předpokládejme, že určité těleso má při teplotě objem a při teplotě objem . Velikost změny objemu označíme a velikost změny teploty .
Pro malé teplotní rozdíly lze vztah mezi změnou objemu a změnou teploty přiblížit lineární závislostí, tedy zapsat ve tvaru
Rozepsáním změny objemu lze vztah zapsat ve tvaru
- ,
kde je objem tělesa při pevně zvolené teplotě (obvykle 0 °C nebo 20 °C).
Součinitel teplotní objemové roztažnosti
Koeficient úměrnosti se nazývá součinitel (koeficient) teplotní objemové roztažnosti.
Přesně (tj. aniž by bylo nutno předpokládat lineární závislost objemu na teplotě) je tato fyzikální veličina definována vztahem:
Přitom je nutno pro přesnou definici uvést typ změny, tedy podmínky za kterých probíhá (např. při stálém tlaku, adiabaticky apod., důležitá může být i přítomnost elektromagnetického pole). V případech, kdy vlivy jiných veličin či okolností jsou zanedbatelné, nebo známé z kontextu, typ změny se neuvádí (běžné inženýrské aplikace u pevných látek a kapalin, probíhající při konstantním atmosférickém tlaku).
Značení a jednotky
Doporučené značky: , , [1] V českých učebnicích a tabulkách hojně přetrvává (pro pevné látky a kapaliny) značení podle staré normy.[2] Značka se zpravidla používá pro plyny.
Jednotkou je reciproký kelvin, K−1 (dříve používaná jednotka °C−1 již není přípustná).
Změna hustoty
Teplotní změny objemu mají za následek teplotní změny hustoty látky, neboť hmotnost tělesa se při změně teploty nemění.
Je-li při teplotě hustota tělesa , pak pro hustotu látky při teplotě lze psát
Anomálie teplotní objemové roztažnosti
Hodnota součinitele teplotní objemové roztažnosti závisí nejen na druhu látky, ale také na teplotě. Pro většinu látek je kladný, tzn. že objem tělesa se se vzrůstající teplotou zvětšuje.
Zajímavou (a z hlediska existence života důležitou) odchylkou je objemová roztažnost vody. Při zvyšování teploty od 0 °C do 3,98 °C se objem vody zmenšuje a její hustota se zvyšuje. Hustota vody je největší při teplotě 3,98 °C,[3] při dalším zvyšování teploty dochází ke snižování hustoty vody (a tedy ke zvětšování objemu).
Při ochlazování vody k bodu mrazu bude klesat ke dnu nejdříve voda o teplotě 3,98 °C (protože má vyšší hustotu), chladnější voda pak bude zůstávat u hladiny. Při dosažení bodu mrazu pak voda na hladině zamrzne a vytvoří ledový příkrov, pod nímž se nadále může udržovat voda kapalná a udržovat tak podmínky pro život i v zimě.
Byly objeveny i jiné materiály s anomální roztažností, např. trifluorid skandia ScF3.[4] Mají význam v technických aplikacích, kde se využívají ke kompenzování roztažnosti jiných materiálů.
Teplotní délková roztažnost
Teplotní délková (lineární) roztažnost je jev, při kterém se délka tělesa zahřátého o určitou teplotu roztáhne v daném směru o určitou délku.
Délková roztažnost má zpravidla smysl pouze u pevných těles. Izotropní tělesa mají délkovou roztažnost ve všech směrech stejnou, v anizotropních tělesech však může být délková roztažnost v různých směrech různá (např. v krystalech), proto je nutno daný směr specifikovat. Zpravidla se o délkové roztažnosti hovoří u těles protáhlého tvaru s jedním délkovým rozměrem výrazně převyšujícím zbylé dva. V takovém případě, míní-li se roztažnost v tomto směru, se směr neudává.
U tekutin proměnného tvaru (kapalin a plynů) lze hovořit o délkové roztažnosti pouze tehdy, je-li ve dvou rozměrech objem omezen stěnami nádoby - známá je např. teplotní změna délky kapalinového sloupce využívaná v kapalinových teploměrech.
Předpokládejme, že určité těleso má při teplotě délku a při teplotě délku . Velikost délkové změny označíme a velikost změny teploty .
Pro malé teplotní rozdíly lze vztah mezi změnou délky a změnou teploty přiblížit lineární závislostí, tedy zapsat ve tvaru
Rozepsáním změny délky lze vztah zapsat ve tvaru
- ,
kde je délka tělesa při pevně zvolené teplotě (obvykle 0 °C nebo 20 °C).
Součinitel teplotní délkové roztažnosti
Koeficient úměrnosti se nazývá součinitel (koeficient) teplotní délkové roztažnosti.
Přesně (tj. aniž by bylo nutno předpokládat lineární závislost délky na teplotě) je tato fyzikální veličina definována vztahem:
Antropológia
Aplikované vedy
Bibliometria
Dejiny vedy
Encyklopédie
Filozofia vedy
Forenzné vedy
Humanitné vedy
Knižničná veda
Kryogenika
Kryptológia
Kulturológia
Literárna veda
Medzidisciplinárne oblasti
Metódy kvantitatívnej analýzy
Metavedy
Metodika
Text je dostupný za podmienok Creative
Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších
podmienok.
Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky
použitia.
www.astronomia.sk | www.biologia.sk | www.botanika.sk | www.dejiny.sk | www.economy.sk | www.elektrotechnika.sk | www.estetika.sk | www.farmakologia.sk | www.filozofia.sk | Fyzika | www.futurologia.sk | www.genetika.sk | www.chemia.sk | www.lingvistika.sk | www.politologia.sk | www.psychologia.sk | www.sexuologia.sk | www.sociologia.sk | www.veda.sk I www.zoologia.sk