РУҚА
Задание № 12 · ОГЭ

Линейное расширение

Формула изменения длины твёрдого тела при нагревании и охлаждении
2 мин чтенияСложность: Обновлено 27 сентября 2026

Линейное расширение — это изменение длины твёрдого тела при изменении его температуры. При нагревании тело обычно удлиняется, а при охлаждении — укорачивается.

Линейное расширение
Изменение длины твёрдого тела вследствие изменения его температуры называют линейным расширением. Оно характеризуется коэффициентом линейного расширения материала: эта величина показывает, на какую долю первоначальной длины изменяется тело при нагревании на \(1\ ^\circ\mathrm{C}\) или \(1\ \mathrm{K}\).

Линейное расширение является частным случаем теплового расширения. Подробнее о расширении именно твёрдых тел можно прочитать на странице тепловое расширение твёрдых тел. В школьных задачах считают, что температура по всему телу одинакова, а коэффициент расширения не меняется в рассматриваемом диапазоне температур.

\(l_0\)
начальная длина
м
\(\Delta l\)
изменение длины
м
\(\alpha\)
коэффициент линейного расширения
К⁻¹
\(\Delta T\)
изменение температуры
К

Формула

\[\Delta l = \alpha l_0 \Delta T\]1

Здесь \(\Delta T=T-T_0\) — изменение температуры, \(l_0\) — длина тела при начальной температуре, а \(\alpha\) — коэффициент линейного расширения материала. Конечную длину находят так:

\[l = l_0 + \Delta l = l_0(1+\alpha\Delta T)\]

При нагревании \(\Delta T>0\), поэтому \(\Delta l>0\). При охлаждении \(\Delta T<0\), и изменение длины получается отрицательным. Для разности температур числовые значения в градусах Цельсия и кельвинах одинаковы: \(1\ ^\circ\mathrm{C}=1\ \mathrm{K}\).

№
Пример

Стержень длиной \(2\ \mathrm{м}\) нагрели на \(50\ ^\circ\mathrm{C}\). Если \(\alpha=1{,}2\cdot10^{-5}\ \mathrm{К}^{-1}\), то \(\Delta l=1{,}2\cdot10^{-5}\cdot2\cdot50=1{,}2\cdot10^{-3}\ \mathrm{м}\), то есть стержень удлинился на \(1{,}2\ \mathrm{мм}\).

!
Не путайте

Линейное расширение описывает изменение длины. Для изменения объёма используют объёмное расширение и другую формулу. Также в формуле важно брать не конечную, а первоначальную длину \(l_0\).

Проверьте себя

Что произойдёт с длиной стержня при охлаждении, если его коэффициент линейного расширения положителен?

Главное за минуту

Главное

  • Линейное расширение — изменение длины твёрдого тела при изменении температуры.
  • Основная формула: \(\Delta l=\alpha l_0\Delta T\); конечная длина \(l=l_0(1+\alpha\Delta T)\).
  • При нагревании длина обычно увеличивается, а при охлаждении уменьшается.