加熱されたときに液体が膨張する速度は、熱膨張係数と呼ばれます。熱膨張係数は、特定の温度上昇に対して液体の体積がどれだけ変化するかの尺度です。
水の熱膨張係数は0.00021°C^-1です。これは、温度が1°C増加するごとに、水の体積が元の体積0.00021倍増加することを意味します。
水銀などの一部の液体は、実際に加熱すると体積が減少します。これは、これらの液体の分子の配置が、加熱されるとより密に詰め込まれるようなものであるためです。
液体の熱膨張係数を使用して、液体の体積が加熱または冷却されるとどれだけ変化するかを計算できます。次の式を使用できます。
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ΔV=v *α *Δt
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どこ:
-ΔVは液体の体積の変化です
-Vは液体の元の体積です
- αは液体の熱膨張係数です
-ΔTは温度の変化です
たとえば、室温(25°C)で1リットルの水があり、100°Cに加熱すると、次の量が増加します。
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ΔV=1000 ml * 0.00021°C^-1 *(100°C -25°C)
ΔV=1.575 mL
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したがって、25°Cから100°Cに加熱すると、水の体積は1.575 mL増加します。