Какова связь между тепловым расширением вещества и его температурой?

Связь между тепловым расширением вещества и его температурой описывается законом теплового расширения. Согласно этому закону, вещество расширяется при повышении температуры и сжимается при её понижении.

Существуют три основных типа теплового расширения: линейное, площадное и объемное.

1. Линейное тепловое расширение: Оно характеризует изменение длины линейного объекта (например, стержня) при изменении температуры. Линейное расширение (ΔL) пропорционально начальной длине (L0), коэффициенту линейного расширения (α) и изменению температуры (ΔT):
   ΔL = α * L0 * ΔT
2. Площадное тепловое расширение: Оно характеризует изменение площади плоского объекта (например, пластины) при изменении температуры. Площадное расширение (ΔA) пропорционально начальной площади (A0), коэффициенту площадного расширения (β) и изменению температуры (ΔT):
   ΔA = β * A0 * ΔT
3. Объемное тепловое расширение: Оно характеризует изменение объема твердого, жидкого или газообразного объекта при изменении температуры. Объемное расширение (ΔV) пропорционально начальному объему (V0), коэффициенту объемного расширения (γ) и изменению температуры (ΔT):
   ΔV = γ * V0 * ΔT

Коэффициенты линейного, площадного и объемного расширения являются материалов зависимыми и характеризуют уникальные свойства каждого вещества. Они могут быть положительными (вещество расширяется с повышением температуры) или отрицательными (вещество сжимается с повышением температуры).