분자 그림 :
* 열과 분자 운동 : 온도는 물질 내 분자의 평균 운동 에너지의 척도입니다. 고체를 가열하면 분자의 운동 에너지를 증가시킵니다. 이것은 분자가 더욱 격렬하게 진동하고 더 멀리 이동한다는 것을 의미합니다.
* 분자간 힘 : 고체의 분자는 강한 분자간 힘 (이온 결합, 공유 결합 또는 금속 결합)에 의해 함께 유지된다. 이 힘은 분자 운동 증가로 인한 팽창에 저항하지만 완전히 예방할 수는 없습니다.
* 확장 : 분자가 더욱 격렬하게 진동함에 따라 그들은 서로를 향해 밀어서 그들 사이의 평균 거리를 증가시킵니다. 이 증가 된 간격은 고체의 전반적인 확장으로 이어진다.
* 수축 : 반대로, 고체를 식히면 분자의 운동 에너지가 줄어 듭니다. 이것은 진동을 감소시키고 분자간 힘이 분자를 더 가깝게 끌어 당겨 수축을 초래합니다.
키 포인트 :
* 열 팽창 계수 : 고체가 온도 변화와 함께 확장되거나 수축되는 정도는 재료에 따라 다릅니다. 이것은 열 팽창 계수에 의해 정량화됩니다. 일부 재료 (강철)는 동일한 온도 변화를 위해 다른 재료 (유리와 같은)보다 더 많이 확장됩니다.
* 실제 응용 : 고체의 열 팽창에는 많은 실용적인 응용이 있습니다.
* 다리와 건물 : 팽창 조인트는 온도 변동으로 인한 길이의 변화를 수용하여 손상을 방지하기 위해 교량과 건물에 통합됩니다.
* 온도계 : 액체는 고체보다 더 많이 확장됩니다. 이것이 유리도 온도계가 작동하는 이유입니다.
* bimetallic 스트립 : 이 스트립은 열 팽창 계수가 다른 두 금속으로 만들어집니다. 가열되면 스트립은 다양한 확장 속도로 인해 구부러져 온도 조절기 및 기타 장치의 기초를 형성합니다.
본질적으로, 온도 변화에 따른 고체의 확장 및 수축은 열로 인한 증가 된 분자 운동과 분자간 결합의 저항력 사이의 상호 작용의 직접적인 결과이다.
