РУҚА
Задание № 12 · ОГЭ

Тепловое расширение

Как нагревание и охлаждение влияют на размеры тел
2 мин чтенияСложность: Обновлено 27 сентября 2026

Тепловое расширение — это изменение размеров и объёма тела при изменении его температуры. Обычно при нагревании тело расширяется, а при охлаждении сжимается.

Тепловое расширение
Изменение линейных размеров или объёма тела вследствие изменения его температуры. Причина явления — изменение среднего расстояния между частицами вещества.

Тепловое расширение относится к явлениям теплопередачи и наблюдается у твёрдых тел, жидкостей и газов. У твёрдых тел обычно рассматривают изменение длины и объёма, у жидкостей — главным образом изменение объёма, а у газов расширение особенно заметно и зависит также от давления.

При одинаковом повышении температуры разные вещества расширяются неодинаково: это зависит от коэффициента теплового расширения. Поэтому металлические детали, жидкости и газы нельзя считать одинаковыми с точки зрения расширения.

\(T\)
температура
К
\(\Delta T\)
изменение температуры
К
\(l\)
длина
м
\(V\)
объём
м³
\(\alpha\)
коэффициент линейного расширения
К⁻¹
\(\beta\)
коэффициент объёмного расширения
К⁻¹

Основные формулы

Для удлинения стержня используют закон линейного расширения. Для изменения объёма применяют формулу объёмного расширения:

\[\Delta l = \alpha l_0 \Delta T\]
\[\Delta V = \beta V_0 \Delta T\]

Здесь \(l_0\) и \(V_0\) — начальные длина и объём, а \(\Delta T=T-T_0\) — изменение температуры. Конечные значения находят так: \(l=l_0+\Delta l\) и \(V=V_0+\Delta V\).

№
Пример

Металлический стержень длиной \(2\ м\) нагрели на \(50\ К\). Если \(\alpha=1{,}2\cdot10^{-5}\ К^{-1}\), то \(\Delta l=1{,}2\cdot10^{-5}\cdot2\cdot50=0{,}0012\ м=1{,}2\ мм\). Стержень стал длиннее на \(1{,}2\ мм\).

!
Не путайте

Тепловое расширение — это не количество теплоты. Количество теплоты характеризует энергию, переданную телу, а расширение описывает изменение его размеров. У воды есть особенность: в интервале от \(0\) до \(4\ ^\circ\mathrm{C}\) при нагревании её объём уменьшается.

Проверьте себя

Что произойдёт с длиной металлического стержня при нагревании?

Главное за минуту

Главное

  • При нагревании большинство тел расширяется, при охлаждении — сжимается.
  • Для длины используют \(\Delta l=\alpha l_0\Delta T\), для объёма — \(\Delta V=\beta V_0\Delta T\).
  • Расширение зависит от вещества и не равно количеству переданной теплоты.