Тепловое расширение тел

Из повседневной жизни хорошо известно, что все тела при нагревании расширяются, а при охлаждении сжимаются. Так, при укладке рельсов без соблюдения нужного зазора между отдельными звеньями в стыке наблюдаются случаи искривления рельсов в летнюю жаркую погоду, так как в результате их удлинения в стыках возникают большие силы давления, вызывающие прогиб рельсов в средней части звена. В морозную погоду могут быть разрывы телеграфного провода, если при прокладке линии связи провод был слишком натянут без достаточного учета сжатия металла при низкой температуре. Причем у твердых тел расширение и сжатие при изменении температуры происходит менее заметно, чем у жидкостей. У газов же расширение и сжатие отмечается уже при незначительном изменении температуры.

Причиной теплового расширения и сжатия тел является изменение расстояний между молекулами вещества тела. Так, при нагревании жидкости и твердого тела усиливается интенсивность хаотических колебаний молекул относительно своих равновесных положений, т. е. возрастает среднее значение амплитуды этих колебаний, что приводит к увеличению расстояний между молекулами.