Rozszerzalnosć termiczna ciał

W języku potocznym dla pojęcia „ciepła” używa się określeń typu „jest mi ciepło”, lub „Marta ma dzisiaj ciepłe czoło – pewnie będzie miała gorączkę”. Warto jednak wiedzieć, że z naukowego rozumienia terminu „ciepła” te określenia znaczy co innego. Konflikty pomiędzy używanym potocznie pojęciem ciepła, a jego fizycznym znaczeniem mogą nieraz spowodować pewne zamieszanie w rozumieniu zjawisk termodynamicznych. Po pierwsze ciepło to energia; czyli jest wyrażana w dżulach i powstaje z innych jej form – np. z energii kinetycznej, jądrowej czy chemicznej.
Rozszerzanie – wg słownika PWN znaczy : powiększyć zasięg, zakres, rozmiary przez dodanie, przyłączenie, nabycie czegoś; uzupełnić coś.
Więc czy ciepło powiększa masę przedmiotów? Odpowiedź jest oczywista, tak lecz nie przez dolepienie części, tylko przez rozmnożenie. Odpowiednim przykładem jest termometr, zawarta w nim rtęć podnosi się w ten sposób, że powiększa swoją objętość, dzięki właśnie działaniu ciepłu.
Ciała stałe – Sprawiają największą trudność przy rozszerzaniu ciał. Najłatwiej rozszerza się metale bo ich przyrosty są w granicach od 1,2do 2,3 mm faktem jest to że nie rozszerzają się jednakowo. Inne ciała stałe wydłużają się od 0,4mm do 1,1. Oprócz powiększania długości, ciepło może powiększyć także objętość. Rozszerzalność objętościowa jest spowodowana ogrzewaniem się cząsteczek, czyli w ten sposób zwiększa się odległość pomiędzy nimi. Jednak nie może dojść do zniszczenia ciała , ponieważ nie pozwala na to struktura ciała stałego. Widoczny efekt zwiększania się ciał stałych nazywamy rozpychaniem się.
W przyrodzie oddziaływania ciał stałych mają wielki wpływ. Człowiek budując mosty, szyny kolejowe i inne musi brać pod uwagę możliwość zwiększenia objętości , bo most może być większy latem nawet o pół metra niż zimą . Architekci na szczęście rozwiązują te problemy dzięki takim pomysłom jak : przerwy dylatacyjne. Podczas budowy drogi zostawia się niewielkie szczeliny, stosuje się zazębiające stalowe „grzebienie”. Napowietrzne linie telefoniczne są luźno zawieszone aby się nie zerwały gdy będą się kurczyć zimą, Wymieniając te przykłady można w sposób nieskończony przytaczać liczbę takich zjawisk.
Ciała ciekłe – Podobnie jak w zjawisku zwiększania objętości ciał stałych, ciała ciekłe rozszerzają się przez ogrzewanie cząsteczek, które oddalają się od siebie. Ciała te wzrastają w większym stopniu niż ciała stałe bo od 0,18 do1,62 cm3.Rozszerzalność cieczy zależy od rodzaju materiału.
Termometr jest urządzeniem do pomiaru temperatury. Termometry poszczególnych typów różnią się swoją zasadą działania: termometr cieczowy - wykorzystuje zjawisko rozszerzalności cieplnej cieczy (przeważnie rtęci albo alkoholu): termometr rtęciowy - dla temperatur od -38,87(temp. topnienia rtęci) do +800oC; np. termometr lekarski termometr alkoholowy - dla temperatur od -70 do +120oC; np. termometr pokojowy. Termometry podzielić można także ze względu na przeznaczenie:
• termometr lekarski - zakres temperatur: od 35 do 42oC
• termometr zaokienny - zakres temperatur: od -50 do 50oC
• termometr pokojowy - zakres temperatur: od 0 do 40oC
• termometr laboratoryjny - zakres temperatur: bardzo różny (zazwyczaj od 0 do 120oC)
Pierwszy termometr wynalazł Galileo Galilei .
Temperatura to funkcja stanu w termodynamice, która podobnie jak ciepło jest związana z sumaryczną energią kinetyczną ruchu i drgań wszystkich cząsteczek tworzących dany układ
W Polsce używamy stopni Celsjusza, ale w innych krajach używane są stopnie Kelwina .

Ciała gazowe -Właśnie te ciała najłatwiej się rozszerzają. Dzięki bardzo oddalonej strukturze cząsteczek Większość gazów rozszerza się niezależnie od ich rodzaju. Gazy rozszerzają się 1000 razy więcej niż ciała stałe. Powiększanie się ciał gazowych wykorzystuje się przy produkcji termometrów gazowych.
Moja hipoteza sprawdziła się ponieważ zarówno ciała stałe, ciekłe jak i gazowe rozszerzają się dzięki energii cieplnej.