Γνωρίζουμε ότι τα υγρά διογκώνονται σύμφωνα με τους ίδιους νόμους που μελετάμε για τα στερεά. Ωστόσο, δεδομένου ότι τα υγρά δεν έχουν το δικό τους σχήμα, αλλά παίρνουν το σχήμα του δοχείου, μόνο η μελέτη της ογκομετρικής διαστολής τους έχει νόημα.
Όταν παρατηρείται διαστολή ενός υγρού, πρέπει να περιέχεται σε μια φιάλη που θερμαίνεται ταυτόχρονα με αυτό. Έτσι, και τα δύο θα διαστέλλονται και καθώς αυξάνεται η χωρητικότητα του φιαλιδίου, η διαστολή που θα δούμε, για το υγρό, θα είναι μια φαινομενική διαστολή. Η πραγματική διαστολή υγρού θα είναι μεγαλύτερη από την φαινομενική διαστολή που παρατηρείται.
Αυτή η πραγματική επέκταση είναι, φυσικά, ίση με το άθροισμα της φαινομενικής διαστολής και της ογκομετρικής διαστολής του δοχείου. Όταν χρησιμοποιείτε ένα δοχείο του οποίου ο συντελεστής διαστολής είναι πολύ μικρός, η φαινομενική διαστολή του υγρού γίνεται σχεδόν ίση με την πραγματική διαστολή του.
Ας υποθέσουμε ότι, σε ένα πείραμα, το υπό εξέταση υγρό γεμίζει πλήρως το δοχείο στην αρχική κατάσταση. Για πρακτικούς σκοπούς, θα θεωρήσουμε ότι ο αρχικός όγκος υγρού μπορεί να διαρρεύσει ως αποτέλεσμα της διαστολής.
Η φαινομενική διαστολή του υγρού είναι επίσης ανάλογη με τον αρχικό όγκο, VΟ και διακύμανση θερμοκρασίας, Δθ, έτσι ώστε:
Σε αυτήν την έκφραση, Υεμφανής είναι ο συντελεστής διαστολής του υγρού. Γνωρίζουμε επίσης ότι η διακύμανση του όγκου της φιάλης είναι:
Φυσικά, η πραγματική αύξηση του όγκου υγρού πρέπει να αντιστοιχεί στον όγκο του υπερχείλισης υγρού συν την αύξηση του όγκου της φιάλης. Με άλλα λόγια, η πραγματική αύξηση του όγκου του υγρού αντιστοιχεί στην ποσότητα του υγρού που διαρροές, συν την ποσότητα υγρού που θα υπερχείλιση εάν το δοχείο (φιάλη) δεν υπέφερε καθόλου διαστολή. Έτσι, έχουμε:
Από αυτήν την εξίσωση, μπορούμε να πάρουμε:
Αυτή η έκφραση μάς επιτρέπει να συμπεράνουμε ότι η φαινομενική διαστολή ενός υγρού εξαρτάται από τη φύση του υγρού και το δοχείο στο οποίο τοποθετείται για θέρμανση.
Domitian Marques
Αποφοίτησε στη Φυσική
Πηγή: Σχολείο της Βραζιλίας - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-aparente.htm
