Expanzia kvapaliny

Pozorovali ste niekedy činnosť ohrievania alebo varenia vody v hrnci pri určitej teplote, ktorá nakoniec pretečie? Toto je jeden z prípadov expanzie v kvapaline. Táto expanzia, ktorá sa vyskytuje v kvapaline, sa nazýva objemová expanzia, pretože čím vyššia je teplota, tým väčšie je zväčšenie objemu kvapaliny.

Samotná definícia expanzie predstavuje zväčšenie veľkosti objektu v dôsledku zvýšenia teploty látky. Veľkosť, rozpätie látky závisí od veľkosti prvého objektu, zvýšenia teploty a tiež typu látky.

V kvapalinách je možné relatívne ľahko pozorovať expanziu, ktorá sa pozoruje v porovnaní s pevnými látkami, a dá sa merať pomocou dilatometra. Okrem toho je expanzia kvapaliny pre každý typ kvapaliny odlišná, čo má za následok, že najskôr je objem kvapaliny rovnaký, ale po zahriatí je objem iný.

Expanzia tejto kvapaliny sa používa pri použití kvapalinového teplomera, obvykle sa ako kvapalina používa ortuť alebo alkohol. Na meranie teploty sa používa povaha stúpajúcej alebo klesajúcej kvapaliny v kapilárnej trubici v dôsledku expanzie kvapaliny.

(Prečítajte si tiež: Poznajte dva spôsoby prenosu energie, tepla a práce)

Povrch kvapaliny stúpa pozdĺž kapilárnej trubice a zastaví sa v určitej polohe podľa teploty objektu. Nameraná teplota je vyjadrená stupnicou, ktorá sa zhoduje s povrchom kvapaliny v kapilárnej trubici. Miera expanzie v kvapaline sa dá určiť pomocou nasledujúcej rovnice:

Av = V 0 yΔT = V 0 3αΔT = 3V 0 αΔT

Informácie:

ΔV je zmena objemu objektu (m3)

V 0 je počiatočný objem objektu (m3)

y je koeficient objemovej expanzie (/ 0C)

ΔT je zmena teploty (0 ° C)

Anomálie vody

Takmer všetky látky sa pri zahrievaní alebo pri zvýšenej teplote rozšíria, zatiaľ čo pri zníženej teplote dôjde k ich zmenšovaniu. Voda sa však nestáva vždy tak, pretože keď sa voda ohreje z teploty 00 ° C na 40 ° C, zmenšuje sa, objem vody sa nezvyšuje. Rovnako, keď je teplota znížená z 40 ° C na 00 ° C, voda sa nezmenšuje, ale dochádza k expanzii. Táto udalosť sa dá nazvať vodná anomália alebo porucha.

Anomáliu vody je možné definovať ako výnimku, ktorú môže kvapalina pocítiť pri ochladení alebo zahriatí. Tento fenomén anomálie vody vysvetľuje, prečo sa v zime stáva iba vodou na povrchu jazera ľad, zatiaľ čo na dne ryby stále plávajú.