열 팽창과 수축은 물체의 기본 특성, 즉 가열 된 후 물체의 부피가 팽창하고 냉각되면 부피가 줄어 듭니다. 세계의 대부분의 물건에는이 속성이 있습니다.
물질은 원자가 끊임없이 움직이고 온도에 따라 속도가 변합니다. 고체의 경우, 기본 단위는 격자 격자의 평형 위치 주위에서 진동하는 입자 (원자 또는 이온)로 구성된 격자입니다. 이 진동은 왼쪽과 오른쪽으로 대칭적인 단순한 고조파 진동이 아니라 단순한 고조파 진동입니다.
고체가 가열되면, 입자의 진동은 비소 조화 효과의 존재로 인해 강화되며, 입자의 평형 위치가 이동하여 인접한 입자 사이의 평균 거리가 증가하여 고체의 부피가 커집니다. 반대로, 온도가 감소하면 입자 사이의 평균 거리는 감소하고 입자 진동이 감소함에 따라 고체의 부피가 작아집니다.
우리는 종종 고체가 수축되는 것을 본다. 예를 들어, 금속 철은 열 팽창 및 수축의 특성을 가지고 있으므로 레일을 놓을 때 온도가 상승 할 때 열 팽창 및 확장으로 인해 레일이 서로 밀고 변형되는 것을 방지하기 위해 특정 간격을 유지해야합니다. 마찬가지로, 고속도로에 놓인 시멘트도 확장 및 계약을 맺을 것이므로 어느 거리에서나 고속도로에 틈이있을 것임을 알게 될 것입니다.
액체는 또한 열 팽창 및 수축을 가지고 있습니다. 가스의 열 팽창과 수축도 어디에서나 볼 수 있습니다. 탁구 공이 실수로 밟히면 끓는 물이 타고 수축 된 부위가 튀어 나옵니다. 즉, 가열 된 후 탁구 공의 공기가 커질 것입니다.
그러나 가스의 열 팽창과 수축은 부피가 변경 될 수있는 공간 (예 :풍선의 가스)에서 관찰되어야합니다. 가스가 고정 된 공간에서 방출되면 전체 공간을 채우면 온도를 높이면이 공간의 크기가 증가하지 않지만 가스의 압력은 증가합니다.
