熱膨脹儀的分析對象

熱膨脹儀的分析對象都有哪些?

1.熱膨脹儀膨脹系數：

為表征物體受熱時，其長度、面積、體積變化的程度，而引入的物理量。它是線膨脹系數、面膨脹系數和體膨脹系數的總稱。

2.固體熱膨脹：

固體熱膨脹現象，從微觀的觀點來分析，它是由于固體中相鄰粒子間的平均距離隨溫度的升高而增大引起的。晶體中兩相鄰粒子間的勢能是它們ZX距離的函數，根據這種函數關系所描繪的曲線，稱為勢能曲線。它是一條非對稱曲線。在一定溫度下，粒子在平衡位置附近振動、具有的動能為EK，總能量為EK與相互作用能EP之和，它在整個運動過程中是守恒的。

粒子間Z接近的距離是r′，Z遠的距離是r〃。由于距離減小所引起的斥力增長比由于距離增大所引起的引力下降快的多，因而粒子間接近的距離與粒子間遠離的距離關系是r0r′

3.熱膨脹儀固體的線膨脹：

由于固體隨溫度的變化而變化，當溫度變化不太大時，在某一方向長度的改變量稱為“固體的線膨脹”。例如，一細金屬棒受熱而伸長。固體的任何線度，例如，長度、寬度、厚度或直徑等，凡受溫度影響而變化的，都稱之為“線膨脹”。

4.線膨脹系數：

亦稱線脹系數。固體物質的溫度每改變1攝氏度時，其長度的變化和它在0℃時長度之比，叫做“線膨脹系數”。單位為1/開。符號為αl。其定義式是即有lt=l0(l+αlt)。由于物質的不同，線膨脹系數亦不相同，其數值也與實際溫度和確定長度時所選定的參考溫度有關，但由于固體的線膨脹系數變化不大，通常可忽略這種變化，而將α當作與溫度無關的常數。

5.熱膨脹儀固體的面膨脹：

當固體的溫度變化不大時，其表面積隨溫度的升高而增大，這一現象叫“固體的面膨脹”。遵循的規律為：St=S0(1+αst)式中αs為面膨脹系數，單位是1/開，其量值為αs≈2ατ。

6.固體的體膨脹：

當固體的溫度變化不大時，其體積隨溫度的升高而增大，這一現象叫“固體的體膨脹”。

7.體積膨脹系數：

或稱“體脹系數”。無論物質是哪種(固體、液體或氣體)形態的變化，都稱之為體膨脹。當物體溫度改變1攝氏度時，其體積的變化和它在0℃時體積之比，叫做“體積膨脹系數”。符號用α表示。設在0℃時物質的體積為V0，在t℃時的體積為Vt，則體脹系數的定義式為即有Vt=V0(1+αt)。

由于固體或液體的膨脹系數很小，為計算方便起見，在溫度不甚高時，可直接用下式計算，無需再求0℃時的體積V0V2=V1[1+α(t2-t1)]。式中V1是在t1℃時的體積，V2是在t2℃時的體積。這一式只適用于固體或液體，因為氣體物質的膨脹系數值較大，不能運用此式。

8.液體熱膨脹：

液體是流體，因而只有一定的體積，而沒有一定的形狀。它的體膨脹遵循Vt=V0(1+βt)的規律，β是液體的體膨脹系數。其膨脹系數，一般情況是比固體大得多。

9.熱膨脹儀氣體的熱膨脹：

氣體熱膨脹的規律較復雜，當一定質量氣體的體積，受溫度影響上升變化時，它的壓強也可能發生變化。若保持壓強不變，則一定質量的氣體，必然遵循著Vt=V0(1+γt)的規律，式中的γ是氣體的體膨脹系數。蓋·呂薩克定律，反映了氣體體積隨溫度變化的規律。這一定律也可表述為：一定質量的氣體，在壓強不變的情況下，溫度每升高(或降低)1℃，增加(或減小)的體積等于它在0℃時體積。