Фізика. Повторне видання. 8 клас. Сиротюк

§ 3. Розширення рідин

Чому на нафтоскладах щодня вимірюють густину нафтопродуктів? Для чого в системі охолодження автомобіля або в системі водяного опалення будинку використовують розширювальний бак? Що відбувається зі стовпчиком рідини в термометрі, якщо температура підвищується? Знижується?

Дослід 1. Наповнимо пробірку підфарбованою рідиною, закриємо її корком зі щільно вставленою в нього тоненькою трубкою. Помістимо цю пробірку в посудину з теплою водою (мал. 16, а). Рідина в трубці займе певне положення.

Нагріваємо воду, рівень води в трубці підніматиметься (мал. 16, б).

Мал. 16

Виймемо пробірку з посудини з водою. Пробірка з рідиною буде охолоджуватися, і рівень рідини опускатиметься (мал. 16, в).

Дослід 2. Візьмемо 1 л (1000 см3) спирту. Якщо нагрівати від 0 до 25 °С спирт розшириться на 27 см3, а якщо - від 0 до 50 °С - на 54 см3.

Дослід 3. Візьмемо посудини з 250 мл і 500 мл гасу. Будемо їх нагрівати від 0 до 40 °С (мал. 17). 250 мл гасу розшириться на 5 мл, а 500 мл - на 10 мл.

Мал. 17

Мал. 18

Дослід 4. Якщо 1 л ртуті (мал. 18), води, гасу, спирту нагрівати від 20 до 60 °С, то ртуть розшириться на 8 мл, вода - на 12 мл, гас - на 30 мл, спирт - на 50 мл.

Мал. 19

Дослід 5. Коли ми нагріваємо посудину, яка містить рідину, стінки посудини розширюються і рівень рідини в ній спочатку знижується (мал. 19). Рідина також розширюється і піднімається трохи вище від початкового рівня. Це свідчить про те, що рідини розширюються більше, ніж тверді тіла.

Стовпчик спирту площею 1 см2 і заввишки 1 м під час нагрівання від 10 до 60 °С піднімається на 5 см. Щоб протидіяти цьому, потрібно на поршень покласти тіло масою 500 кг.

У системі водяного опалення знаходиться вода. Якщо воду нагрівати, вона буде розширюватися. Якщо систему повністю закрити, то воді нікуди буде дітися, і вона розірве труби або радіатор. Тому на дахах установлюють розширювальні баки, куди потраплятиме вода, розширюючись. В охолоджувальній системі автомобіля також установлюють розширювальний бак.

Явище розширення рідин ураховують під час наповнення ними різноманітних посудин. Купуючи пляшки з напоями, ви, мабуть, помітили, що вони не повністю заповнені рідиною.

Залежність розширення рідин від температури використовують у рідинних термометрах.

ЗАПИТАННЯ ДО ВИВЧЕНОГО

  • 1. Від чого залежить розширення рідин?
  • 2. Чи однаково розширюються різні рідини?
  • 3. Чому потрібно враховувати явище розширення рідин?
  • 4. Де використовують явище розширення рідин?