1。速度エネルギーの増加: 固体の温度が上昇すると、粒子はより多くの運動エネルギーを獲得します。これは、格子構造の固定位置でより速く動き、より激しく振動することを意味します。
2。格子振動: 運動エネルギーの増加は、平衡位置の周りの粒子のより強く、より頻繁な振動につながります。これらの強化された振動により、固体の格子構造が拡大し始めます。
3。より大きなボリュームを占める: 粒子がより活発に振動するにつれて、それらはわずかに大きなボリュームを占有する傾向があります。粒子間の結合は弱くなり、結晶構造を完全に壊すことなくさらに離れて移動するために必要な自由を提供します。
4。線形膨張: 固体の膨張は、通常、すべての方向で均一です。これは、固体の長さ、幅、高さが比例して増加することを意味します。膨張量は温度上昇に直接関連し、材料固有の特性である線形膨張係数によって表されます。
5。結晶構造の保存: 液体やガスとは異なり、固体は膨張中でも結晶構造を維持します。粒子は依然として格子位置を占めていますが、それらの間の間隔が増加しています。固体の構造と形状は本質的に変更されておらず、サイズが大きいだけです。
6。熱膨張: 温度上昇による固体の膨張は、熱膨張として知られています。異なる材料は、熱膨張の異なる係数を示し、温度変化に応じてさまざまな程度の膨張を示しています。
要約すると、固体体験の膨張中の粒子は、格子構造内の運動エネルギーを増加させ、振動を強化しました。結晶の配置を維持しながら、より大きな量を占有し、固体の寸法が全体的に増加します。