Fyzika2. ročník SŠTeplotná objemová rozťažnosť kvapalín

Teplotná objemová rozťažnosť kvapalín.

Pri zohrievaní kvapaliny sa mení jej objem. Vo väčšine prípadov môžeme povedať, že s rastúcou teplotou objem kvapaliny rastie. Túto závislosť možno popísať jednoduchým vzťahom:

ΔV=V0·β·ΔT

kde ΔV znamená zmenu objemu, V0 je objem pri počiatočnej teplote, β je súčiniteľ teplotnej objemovej rozťažnosti a je pre každú látku iný, ΔT je zmena teploty.

Ak nahradíme zmenu objemu výrazom V−V0, potom rovnicu môžeme písať aj v nasledovnom tvare:

V−V0=V0·β·ΔTV=V0+V0·β·ΔTV=V0(1+β·ΔT)

Pričom V je objem po zmene teploty a V0 je počiatočný objem.

Pri zmene teploty sa mení objem, ale hmotnosť zostáva zachovaná, preto sa zákonite musí meniť aj hustota kvapaliny v závislosti od teploty. Pre hustotu platí:

ρ=mV

Vyjadrením V z rovnice a dosadením do rovnice pre zmenu objemu dostaneme:

1ρ=1ρ0(1+β·Δt)ρ=ρ01+β·Δt

V realite súčiniteľ teplotnej objemovej rozťažnosti závisí aj od teploty. S meniacou teplotou sa mení. Niektoré látky, napríklad voda, majú v určitom teplotnom intervale záporný súčiniteľ teplotnej objemovej rozťažnosti, to znamená, že pri znižovaní teploty ich objem rastie. Pre vodu je to interval teplôt 0 °C – 4 °C. Tento jav nazývame anomália vody.