一般原則:
* 加熱すると液体が膨張し、冷却すると収縮します。 これは、液体内の分子が加熱時の運動エネルギー(運動のエネルギー)を獲得するためです。このエネルギーの増加により、エネルギーがより速く、さらに離れて移動し、体積が増加します。逆に、冷却すると運動エネルギーが減少し、分子がより遅くなり、近づき、体積が減少します。
変化に影響する要因:
* 液体の種類: 異なる液体には、熱膨張の係数が異なります。これは、一部の液体が同じ温度変化に対して他の液体よりも拡大することを意味します。たとえば、水は、特定の温度上昇のために水銀以上に拡大します。
* 温度変化: 温度の変化が大きいほど、体積の変化が大きくなります。温度を10°C上げると、1°Cの増加よりも大きな変化が発生します。
* 圧力: 圧力の変化は主にガスの量に影響しますが、液体の量にわずかな影響を与える可能性もあります。
実際の例:
* 温度計: 温度計は、熱膨張の原理に基づいて機能します。 温度計の内部の水銀またはアルコールは、加熱すると膨張し、液体カラムが上昇します。
* オーバーフローコンテナ: 容器を完全に液体で満たしてから加熱すると、液体が膨張し、容器がオーバーフローする可能性があります。
* ブリッジの伸縮ジョイント: 橋は、温度変動によって引き起こされる長さの変化に対応するために、伸縮継手で構築されています。これらのジョイントにより、構造を強調することなく、橋が拡張および収縮することができます。
重要な注意:
*水は、4°C未満で冷却されたときに膨張するユニークな物質です。この異常な行動は、氷が水に浮かぶ理由です。
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