Page 109 - 6375

Коефіцієнт залежить від роду рідини, температури і зовнішнього тиску. Більшість

рідин при нагріванні розширюється ( > 0). Це цілком природно і зумовлюється

збільшенням інтенсивності теплового руху. Проте є й винятки. Вода при нагріванні в

інтервалі 0 − 4 °, рідкий Не при < 2,19 зменшуються в об’ємі. Причиною такого
аномального розширення, а також інших фізико-хімічних властивостей води є її особлива

структура. Згідно з сучасними уявленнями для рідкої води характерна ажурна
квазікристалічна структура з тетраедричною координацією сусідніх молекул, сполучених

водневими зв’язками. Кожна молекула утворює чотири однакових водневих зв’язки. Для

води в інтервалі температур 0 − 3,98 ° < 0. При = 3,98 ° = 0 і густина води

максимальна.
Для нормальних рідин підвищення тиску приводить до деякого зменшення , а

підвищення температури – до збільшення .

Вимірюють залежності () дилатометрами.

Теплове розширення рідин враховується й широко використовується в науці і

техніці. Це термометрія, термостатування тощо. Результатом теплового розширення є

конвекційний рух у рідинах, який відіграє значну роль при теплообміні в різних
нагрівальних та охолоджувальних системах (водяне опалення приміщень, система

охолодження двигунів внутрішнього згоряння тощо).
Теплоємності рідин, як правило, мало відрізняються від теплоємностей твердих тіл і

значно перевищують теплоємності газів. Це пояснюється тим, що для газів взаємодія між
молекулами незначна, і теплота витрачається на збільшення кінетичної енергії, а для

конденсованого стану (тверде тіло, рідина) теплота перерозподіляється між кінетичною та

потенціальною формами енергії.
2

Для рідин − ≠ − = . Молярна теплоємність рідин

залежить від структури молекул рідини. Чим більше атомів входить до складу молекули, тим
більша її теплоємність. Для більшості складних молекул тепловий рух реалізується як
коливаннями молекул, так і обертальними рухами навколо центрів мас, а також зміщеннями
одних частин молекули відносно інших. Характерною особливістю більшості речовин є те,
що при теплоємності твердих тіл та рідин мало відрізняються між собою.
пл
Цей дослідний факт, а також малі порівняно з випаровуванням зміни питомого

об’єму твердих тіл при плавленні, а також те, що питомі теплоти випаровування становлять
приблизно 30 − 40 питомих теплот плавлення, є свідченням того, що зміна сил зв’язку між

молекулами при плавленні значно менша, ніж при випаровуванні. Отже, при цьому

здійснюється і менш корінна перебудова структури речовини. Таким чином, більш щільна
упаковка молекул рідини наближає її до твердого тіла і відрізняє від газів.