Температурное расширение воды: Термическое расширение твёрдых тел и жидкостей — урок. Физика, 8 класс.

Температурное расширение жидкостей

Задачи по гидравлике с решениями.

Сборник задач.

Задачник по гидравлике.


Видеоуроки по гидравлике.

Просто!

Понятно!

Доступно!


Скачать бесплатно

Один из лучших справочников по гидравлике.

Только простые и понятные формулы!


Скачать бесплатно

  • gidroadmin


  • 121583

Температурное расширение жидкостей количественно характеризуется коэффициентом температурного расширения βt, представляющим относительное изменение объема V0при изменении температуры t на 1 0С:

βt=(dV/V0)·1/dt

Коэффициент температурного расширения воды увеличивается с возрастанием давления и температуры; для большинства других капельных жидкостей с увеличением давления уменьшается.

Значения βt воды при различных давлениях и температурах

Значения βt некоторых технических жидкостей при температуре 20 0С и давлении 0,1 МПа (1 ат)

При изменении температуры и давления в небольших пределах можно принять βt = const, и тогда объем жидкости при изменении температуры на величину dt=t—t0вычисляется по формуле

 

V= V0·(1+βt ·dt),

при этом

ρ=ρ0/(1+ βt ·dt),

 

где V и V0 —  объемы, а ρ и ρ0 —  плотности соответственно при температурах t и t0.

Наряду с температурное расширением одними из важных свойст является вязкость, плотность и удельный вес. Таблица удельного веса жидкостей поможет в их сравнении.

Вильнер Я.М. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам.


Рейтинг: 4.97

Комментариев: 11

Просмотров: 210056

Плотность и удельный вес жидкости | Плотность воды, масла, спирта, керосина, бензина и нефти

Рейтинг: 4.8

Комментариев: 11

Просмотров: 200550

Вязкость жидкости | Вязкость воды, молока, бензина, нефти, спирта

Рейтинг: 4.78

Комментариев: 13

Просмотров: 131965

Уравнение Бернулли — основное уравнение гидравлики

Рейтинг: 4.76

Комментариев: 10

Просмотров: 109556

Ламинарный и турбулентный режимы течения жидкости

Рейтинг: 4. 74

Комментариев: 18

Просмотров: 106949

Сжимаемость жидкости


А интересно, если у меня есть спиртовой термометр для измерения комнатной температуры, у него показания от «0» до «50», и есть «запас хода» где-то на 20 градусов ниже нуля (но они не обозначены), могу ли я им оценить температуру в морозильнике холодильника? Получается, зависимость практически должна быть линейной, если там где-то -18 градусов?

Спасибо, немного разобрался!

Спасибо! Исправил.

по моему, в первой формуле ошибка, не — а +

Опечатка!!!




Ваше имя:


Текст комментария:

Введите сумму чисел с картинки






Тепловое расширение — вода — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Cтраница 1

Тепловое расширение воды характеризуется коэффициентом теплового расширения.
 [1]

Коэффициент теплового расширения воды характеризует изменение единицы объема воды при увеличении ее температуры на 1 С. Он в основном зависит от температуры и минерализации. С увеличением температуры коэффициент тепло -, вого расширения изменяется неравномерно. Объем воды при увеличении температуры от 0 до 4 С уменьшается.
 [2]

Особенность теплового расширения воды имеет важное значение для сохранения живых организмов в реках и водоемах зимой. Охлаждаемые воздухом верхние слои воды опускаются вниз, а теплые поднимаются вверх. Такое перемешивание происходит до тех пор, пока температура воды не достигнет 4 С. При дальнейшем охлаждении верхние слои уже не опускаются вниз и при 0 С сверху образуется лед. Лед плавает на поверхности воды и предохраняет водоем от полного промерзания.
 [3]

Коэффициент теплового расширения воды характеризует изменение единицы объема воды при увеличении ее температуры ка 1 С. Он в основном зависит от температуры и минерализации. С увеличением температуры коэффициент теплового расширения изменяется неравномерно. Объем воды при увеличении температуры от 0 до 4 С уменьшается.
 [4]

Коэффициент теплового расширения воды характеризует изменение единицы объема воды при увеличении ее температуры на 1 С. Он в основном зависит от температуры и минерализации. С увеличением температуры коэффициент теплового расширения изменяется неравномерно. Объем воды при увеличении температуры от 0 до 4 С уменьшается.
 [5]

Чем объясняется особенность теплового расширения воды.
 [6]

Как известно, аномалия теплового расширения воды обусловлена ее рыхлой структурой, образованной действием водородной связи.
 [7]

Как известно, аномалия теплового расширения воды обусловлена ее рыхлой структурой, образованной действием водородной связи. Поэтому исчезновение этой аномалии у воды, заполняющей поры и капилляры с поперечниками порядка сотен ангстрем [29], свидетельствует о более плотной структуре, в меньшей степени контролируемой водородными связями.
 [8]

Как известно, аномалия теплового расширения воды обусловлена ее рыхлой структурой, образованной действием водородной связи.
 [9]

Как видно из таблицы, тепловое расширение воды во много раз превышает тепловое расширение минералов и пород. Привлекает внимание и то, что коэффициент щ гипса, содержащего большое количество кристаллизационной воды, примерно в 7 раз выше коэффициента щ кальцита, в 3 раза выше среднего значения at известняков и в 2 5 раза выше среднего значения щ песчаников.
 [10]

Отдельно обсудим вопрос об особенностях теплового расширения воды.
 [11]

Как показывают экспериментальные исследования, коэффициент теплового расширения воды в пластовых условиях колеблется в пределах 18 10 — 5 — 90 10 — 5 1 / град.
 [12]

Ответ, а) Из-за особенности теплового расширения воды в водоемах зимой отсутствует конвекция: наиболее плотные слои, имеющие температуру около 4 С, располагаются внизу; б) вода имеет плохую теплопроводность; в) лед и снег, покрывающие водоем, плохо проводят тепло; г) поверхность льда отражает тепловые лучи, идущие от дна водоема.
 [13]

Автор: В чем состоит особенность теплового расширения воды.
 [14]

Из формулы следует, что коэффициент теплового расширения воды ( Е) характеризует изменение единицы объема воды при изменении ее температуры на 1 С. По экспериментальным данным в пластовых условиях он колеблется в пределах ( 18 — 90) — 10 — 5 1 / С. С увеличением температуры коэффициент теплового расширения возрастает, с ростом пластового давления — уменьшается.
 [15]

Страницы:  

   1

   2

   3

   4

Студенческий проект: Как потепление воды вызывает повышение уровня моря

Исследуйте Землю и космос с помощью искусства — теперь включая Марс!

Напиши стихотворение о космосе

Перейти к руководству для преподавателей

Повышение уровня моря вызвано несколькими различными процессами, включая таяние льда. Но одним из основных факторов повышения уровня моря является повышение глобальной температуры, которая нагревает моря и вызывает явление, называемое тепловым расширением воды. Тепловое расширение происходит, когда вода нагревается, что приводит к увеличению объема воды. Около половины измеренного глобального повышения уровня моря на Земле связано с потеплением воды и тепловым расширением.

Вы можете увидеть, как работает этот процесс, построив модель, используя предметы повседневного обихода, чтобы продемонстрировать, что вода расширяется при добавлении тепловой энергии.

Смотреть обучающее видео

Материалы и пошаговые инструкции см. ниже. Дополнительные видеоуроки и задания, подобные этому, можно найти на сайте Learning Space .

Watch en Español : Subtitulos en Español bajo el ícono de configuración.

В этом выпуске Learning Space вы проведете эксперимент, чтобы увидеть, как увеличивается объем воды при повышении температуры воды. Затем изучите, как этот процесс способствует повышению уровня моря. | Посмотреть на YouTube

Материалы

1 одноразовая пластиковая бутылка для воды

1 прозрачная пластиковая соломинка

Темный маркер

Глина, замазка ИЛИ другой податливый герметик

Бумажные ИЛИ тканевые полотенца

тепловые лампы, грелки или солнце)

(дополнительно) термометр (накладной термометр или кухонный термометр)

(дополнительно) пищевой краситель

(дополнительно) линейка

* Не беспокойтесь, если у вас нет всех материалов. Проявите творческий подход и замените материалы тем, что у вас есть! Это все часть процесса проектирования.

Важное замечание по технике безопасности!

Не обязательно, но в этом упражнении можно использовать грелку или лампу. Во избежание ожогов попросите взрослых помочь вам с использованием грелок или ламп. НЕ пытайтесь выполнять это упражнение без присмотра взрослых.

1. Подготовьте бутыль

Полностью наполните бутыль водой до краев. Если возможно, используйте бутылку из толстого прочного пластика. Ничего страшного, если выльется немного воды. Просто подготовьте полотенце, чтобы вытереть его. Вы можете использовать пищевой краситель, чтобы сделать воду более заметной. Если у вас нет пищевого красителя, используйте что-то другое, например, чай, чтобы покрасить воду. Подкрашенная вода не требуется.

2. Подготовьте соломинку

Возьмите глину и оберните ею соломинку, стараясь не защемить соломинку глиной. Оставьте 2-3 дюйма (5-8 см) соломы выше и ниже глины и обязательно заделайте все зазоры между соломой и глиной, чтобы вода не могла вытекать.

Если вы хотите добавить термометр, вы можете:

  • Приклейте термометр к той стороне бутылки, которая обращена от источника тепла.
  • Или проткните небольшое отверстие в глине термометром. Термометр не должен мешать положению соломинки.

3. Присоедините соломинку

Вставьте соломинку в бутылку с водой. Приготовьте полотенце, чтобы убрать любые разливы. Соломинка должна входить в бутылку примерно на 2-3 дюйма. Используя глину, замазку или другой герметик, заклейте верхнюю часть бутылки. Это можно сделать несколькими способами:

  • Заткните горлышко бутылки глиной, обернутой вокруг соломинки.
  • Оберните глиной горлышко бутылки и закройте резьбу.

Как бы вы это ни делали, убедитесь, что вода не вытекает из верхней части бутылки. Вы должны увидеть немного воды в соломе возле верхней части глины.

4. Подготовьтесь к измерению

Поместите бутылку с водой в то место, куда вы планируете подавать тепло от лампы, солнца или другого источника тепла. Используйте маркер, чтобы отметить линию на соломинке, чтобы указать основание или нулевой уровень воды. Поскольку перемещение и сжатие бутылки может изменить ваши измерения, избегайте перемещения или прикосновения к бутылке после того, как линия отмечена.

5. Нагрейте

Направьте источник тепла на бутылку или поместите бутылку под прямые солнечные лучи. Поскольку некоторые источники тепла излучают тепло с разной интенсивностью, вам нужно постоянно проверять бутылку с водой, чтобы убедиться, что тепло не повреждает ее.

6. Измерьте

Через равные промежутки времени – каждую минуту или пять минут – измеряйте и записывайте уровень воды в миллиметрах, начиная с отметки нулевого уровня, нарисованной на соломинке. Обратите внимание на то, что происходит. Для каждого измерения вы должны совместить отметку «0» на линейке с отметкой нулевого уровня, которую вы сделали на шаге 4. Если вы используете термометр, также записывайте температуру через эти промежутки времени.

Примечание: Время, необходимое для того, чтобы заметить изменение температуры и уровня воды, может варьироваться в зависимости от используемого источника тепла и размера вашей бутылки с водой.

8. Сделайте вывод

Напишите описание того, что вы наблюдали в соломинке. Нарисуйте свои измерения на бумаге или с помощью программного обеспечения для работы с электронными таблицами.

Что произошло с уровнем воды при добавлении тепловой энергии? Как это связано с повышением глобальной температуры и повышением уровня моря?

Изменение климатаЗемляводаЭнергиятеплотепловое расширениеуровень моряповышение уровня моряпотеплениеНаука о ЗемлеПогода и климатEarth Dayen Españolвидеоурокиэлектронные таблицыSentinel-6 Michael Freilichэлектронные таблицыScience Fairswot

Materials

Важное примечание по безопасности!

1. Подготовить бутылку

2. Подготовить соломинку

3. Прикрепить соломинку

4. Подготовить к измерению

5. Нагреть

6. Измерить

8. Сделать вывод

13.2 Тепловое расширение твердых тел и жидкостей – Колледж физики: OpenStax

Глава 13 Температура, кинетическая теория и газовые законы

Резюме

  • Дайте определение и опишите тепловое расширение.
  • Рассчитайте линейное расширение объекта, зная его начальную длину, изменение температуры и коэффициент линейного расширения.
  • Рассчитайте объемное расширение объекта, зная его начальный объем, изменение температуры и коэффициент объемного расширения.
  • Рассчитайте термическую нагрузку на объект, зная его первоначальный объем, изменение температуры, изменение объема и объемный модуль.

Рис. 1. Термокомпенсаторы , подобные этим, на мосту через гавань Окленда в Новой Зеландии позволяют мостам изменять длину без потери устойчивости. (кредит: Ingolfson, Wikimedia Commons)

Расширение спирта в термометре является одним из многих часто встречающихся примеров теплового расширения , изменения размера или объема данной массы в зависимости от температуры. Горячий воздух поднимается вверх, потому что его объем увеличивается, что приводит к тому, что плотность горячего воздуха становится меньше плотности окружающего воздуха, вызывая выталкивающую (поднимающую) силу на горячий воздух. То же самое происходит со всеми жидкостями и газами, приводя к естественному переносу тепла вверх в домах, океанах и погодных системах. Твердые тела также подвергаются термическому расширению. Железнодорожные пути и мосты, например, имеют компенсаторы, что позволяет им свободно расширяться и сжиматься при изменении температуры.

Каковы основные свойства теплового расширения? Во-первых, тепловое расширение явно связано с изменением температуры. Чем больше изменение температуры, тем больше будет изгибаться биметаллическая полоса. Во-вторых, это зависит от материала. В термометре, например, расширение спирта намного больше, чем расширение стакана, содержащего его.

Какова основная причина теплового расширения? Как обсуждается в главе 13.4 «Кинетическая теория: атомное и молекулярное объяснение давления и температуры», повышение температуры подразумевает увеличение кинетической энергии отдельных атомов. В твердом теле, в отличие от газа, атомы или молекулы плотно упакованы вместе, но их кинетическая энергия (в виде небольших быстрых колебаний) отталкивает соседние атомы или молекулы друг от друга. Это отталкивание соседа к соседу приводит к несколько большему расстоянию между соседями в среднем и в сумме к большему размеру всего тела. Для большинства веществ в обычных условиях нет предпочтительного направления, и повышение температуры увеличивает размер твердого тела на определенную долю в каждом измерении.

ЛИНЕЙНОЕ ТЕПЛОВОЕ РАСШИРЕНИЕ — ТЕПЛОВОЕ РАСШИРЕНИЕ В ОДНОМ ИЗМЕРЕНИИ

Изменение длины[латекс]\boldsymbol{\Delta{L}}[/latex]пропорционально длине[латекс]\boldsymbol{L}. [/latex]The зависимость теплового расширения от температуры, вещества и длины сводится к уравнению

[латекс]\boldsymbol{\Delta{L}=\alpha{L}\Delta{T}},[/latex]

, где[ латекс]\boldsymbol{\Delta{L}}[/latex]является изменением длины[латекс]\boldsymbol{L},\:\boldsymbol{\Delta{T}}[/latex]является изменением температуры, а [латекс]\жирныйсимвол{\альфа}[/латекс] — коэффициент линейного расширения, который незначительно зависит от температуры. 9{\circ}\textbf{C}}[/latex]или 1/К. Поскольку размер кельвина и градуса Цельсия одинаковы, как [латекс]\boldsymbol{\alpha}[/latex], так и [латекс]\boldsymbol{\Delta{T}}[/latex] могут быть выражены в единицах кельвинов или градусов Цельсия. Уравнение[латекс]\жирныйсимвол{\Delta{L}=\alpha{L}\Delta{T}}[/latex] является точным для небольших изменений температуры и может использоваться для больших изменений температуры, если среднее значение [латекс]\boldsymbol{\alpha}[/латекс] используется.

{\circ}\textbf{C}}.[/latex] 9{\circ}\textbf{C})=0,84\textbf{ м.}}[/latex]

Обсуждение

Хотя это изменение длины невелико по сравнению с длиной моста, оно заметно. Обычно он распространяется на множество компенсационных швов, так что расширение в каждом шве невелико.

Объекты расширяются во всех измерениях, как показано на рисунке 2. То есть их площади и объемы, а также их длины увеличиваются с температурой. Отверстия также увеличиваются с температурой. Если вы прорежете отверстие в металлической пластине, оставшийся материал расширится точно так же, как если бы заглушка оставалась на месте. Пробка станет больше, а значит и отверстие тоже должно стать больше. (Представьте, что кольцо соседних атомов или молекул на стенке отверстия отталкивает друг друга все дальше друг от друга по мере повышения температуры. Очевидно, что кольцо соседей должно немного увеличиваться, поэтому отверстие становится немного больше).

ТЕПЛОВОЕ РАСШИРЕНИЕ В ДВУХ ИЗМЕРЕНИЯХ

Для небольших изменений температуры изменение площади [латекс]\boldsymbol{\Delta{A}}[/latex] определяется выражением

[латекс]\boldsymbol{\Delta{A}= 2\alpha{A}\Delta{T}},[/latex]

, где[latex]\boldsymbol{\Delta{A}}[/latex]изменение площади[latex]\boldsymbol{A}, \:\boldsymbol{\Delta{T}}[/latex] — изменение температуры, а [latex]\boldsymbol{\alpha}[/latex] — коэффициент линейного расширения, который незначительно зависит от температуры.

Рисунок 2. Обычно объекты расширяются во всех направлениях при повышении температуры. На этих рисунках исходные границы объектов показаны сплошными линиями, а расширенные границы — пунктирными линиями. а) Площадь увеличивается, потому что увеличиваются и длина, и ширина. Площадь круглой пробки также увеличивается. (b) Если заглушка удалена, отверстие, которое она оставляет, становится больше с повышением температуры, как если бы расширяющаяся заглушка оставалась на месте. в) Объем также увеличивается, потому что увеличиваются все три измерения.

ТЕПЛОВОЕ РАСШИРЕНИЕ В ТРЕХ ИЗМЕРЕНИЯХ

Изменение объема[латекс]\boldsymbol{\Delta{V}}[/латекс]очень близко к[латекс]\boldsymbol{\Delta{V}=3\alpha{V}\ Delta{T}}.[/latex]Это уравнение обычно записывается как

[латекс]\boldsymbol{\Delta{V}=\beta{V}\Delta{T}},[/latex]

, где[ латекс]\boldsymbol{\beta}[/latex]– коэффициент объемного расширения, а [латекс]\boldsymbol{\beta\приблизительно{3}\альфа}. [/latex]Обратите внимание, что значения [латекс]\boldsymbol {\beta}[/latex]в таблице 2 почти точно равны[latex]\boldsymbol{3\alpha}.[/latex] 9{\circ}\textbf{C}}[/latex] вода подо льдом из-за этой необычной характеристики воды. Он также производит циркуляцию воды в пруду, что необходимо для здоровой экосистемы водоема.

Рисунок 3. Плотность воды как функция температуры. Обратите внимание, что тепловое расширение на самом деле очень мало. Максимальная плотность в точке +4 0 C всего на 0,0075 % больше плотности в точке 2°C и на 0,012 % выше плотности в точке 0°C .

ВЫПОЛНЕНИЕ СОЕДИНЕНИЙ: РЕАЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ — ЗАПОЛНЕНИЕ БАКА

Различия в тепловом расширении материалов могут привести к интересным эффектам на заправочной станции. Одним из примеров является капание бензина из только что заправленного бака в жаркий день. Бензин стартует при температуре земли под заправкой, которая ниже температуры воздуха над ней. Бензин охлаждает стальной бак, когда он заполнен. И бензин, и стальной бак расширяются при нагревании до температуры воздуха, но бензин расширяется гораздо больше, чем сталь, поэтому он может перелиться через край.

Эта разница в расширении также может вызвать проблемы при интерпретации показаний указателя уровня бензина. Фактическое количество (масса) бензина, оставшегося в баке, когда датчик показывает «пусто», летом намного меньше, чем зимой. Бензин имеет тот же объем, что и зимой, когда загорается индикатор «добавьте топливо», но из-за того, что бензин расширился, масса меньше. Если вы привыкли проезжать еще 40 миль «пустым» зимой, будьте осторожны — летом вы, вероятно, выбежите гораздо быстрее. 9{\circ}\textbf{C}}?[/latex]

Стратегия

Бак и бензин увеличиваются в объеме, но бензин увеличивается больше, поэтому количество пролитого равно разнице в изменении их объема. (Бензиновый бак можно рассматривать как твердую сталь.) Мы можем использовать уравнение для расширения объема, чтобы вычислить изменение объема бензина и бака.

Раствор

1. Используйте уравнение для объемного расширения, чтобы рассчитать увеличение объема стального резервуара:

[латекс] \boldsymbol{\Delta{V}_{\textbf{s}}=\beta_{\textbf{s}}V_{\textbf{s}}\Delta{T}}.[/latex]

2. Увеличение объема бензина определяется следующим уравнением: \textbf{gas}}\Delta{T}}.[/latex]

3. Найдите разницу в объеме, чтобы определить количество пролитого вещества как

[латекс]\boldsymbol{V _{\textbf{spill}}=\ Delta{V}_{\textbf{gas}}-\Delta{V}_{\textbf{s}}}.[/latex]

В качестве альтернативы мы можем объединить эти три уравнения в одно уравнение. (Обратите внимание, что исходные объемы равны.) 9{\circ}\textbf{C})} \\ {} & \boldsymbol{=} & \boldsymbol{1.10\textbf{L.}} \end{array}[/latex]

Обсуждение

Это количество является значительным, особенно для бака на 60,0 л. Эффект настолько поразителен, потому что бензин и сталь быстро расширяются. Скорость изменения термических свойств обсуждается в главе 14 «Тепло и методы теплопередачи».

Если вы попытаетесь плотно закрыть бак, чтобы предотвратить переполнение, вы обнаружите, что он все равно протекает, либо вокруг крышки, либо из-за разрыва бака. Плотное сжатие расширяющегося газа эквивалентно его сжатию, а как жидкости, так и твердые тела сопротивляются сжатию с чрезвычайно большими силами. Чтобы избежать разрыва жестких контейнеров, эти контейнеры имеют воздушные зазоры, которые позволяют им расширяться и сжиматься, не нагружая их.

Термическое напряжение создается тепловым расширением или сжатием (см. главу 5.3 Эластичность: напряжение и деформация для обсуждения напряжения и деформации). Термическое напряжение может быть разрушительным, например, когда расширяющийся бензин разрывает бак. Это также может быть полезно, например, когда две детали соединяются вместе путем нагревания одной в процессе производства, затем надевания ее на другую и охлаждения комбинации. Термический стресс может объяснить многие явления, такие как выветривание горных пород и дорожного покрытия из-за расширения льда при замерзании. 92}.[/latex](Дополнительные сведения о объемном модуле см. в главе 5.3 «Упругость: напряжение и деформация».) латекс]\boldsymbol{\Delta{V}}[/latex]к давлению:

[латекс]\boldsymbol{\Delta{V}\:=}[/latex][латекс]\boldsymbol{\frac{1} {B}\frac{F}{A}}[/latex][latex]\boldsymbol{V_0,}[/latex]

, где[latex]\boldsymbol{F/A}[/latex] — давление,[ латекс]\boldsymbol{V_0}[/latex]– первоначальный объем, а [латекс]\boldsymbol{B}[/latex]– модуль объемного сжатия используемого материала. Мы будем использовать количество, пролитое в Примере 2, как изменение объема,[латекс]\жирныйсимвол{\Delta{V}}.[/латекс] 92},[/latex] намного больше, чем может выдержать бензобак.

Силы и давления, создаваемые термическим напряжением, обычно такие же большие, как и в приведенном выше примере. Железнодорожные пути и проезжие части могут деформироваться в жаркие дни, если на них недостаточно компенсационных швов. (См. рис. 5.) Линии электропередач провисают больше летом, чем зимой, и ломаются в холодную погоду, если провисание недостаточное. Трещины в оштукатуренных стенах открываются и закрываются по мере того, как дом нагревается и остывает. Стеклянные кастрюли треснут при быстром или неравномерном охлаждении из-за дифференциального сжатия и создаваемых им напряжений. (Pyrex® менее чувствителен из-за его малого коэффициента теплового расширения.) Корпусам высокого давления ядерных реакторов угрожает чрезмерно быстрое охлаждение, и, хотя ни один из них не вышел из строя, некоторые охлаждались быстрее, чем считалось желательным. Биологические клетки разрушаются при замораживании продуктов, что ухудшает их вкус. Многократное оттаивание и замораживание усугубляют ущерб. Даже океаны могут быть затронуты. Значительная часть повышения уровня моря в результате глобального потепления связана с тепловым расширением морской воды.

Рисунок 5. Термическое напряжение способствует образованию выбоин. (кредит: Editor5807, Wikimedia Commons)

Металл регулярно используется в человеческом теле для имплантатов бедра и колена. Большинство имплантатов со временем необходимо заменять, потому что, среди прочего, металл не сцепляется с костью. Исследователи пытаются найти лучшие металлические покрытия, которые позволили бы связывать металл с костью. Одна из задач состоит в том, чтобы найти покрытие с коэффициентом расширения, аналогичным коэффициенту расширения металла. Если коэффициенты расширения слишком разные, термические напряжения в процессе производства приводят к трещинам на границе раздела покрытие-металл.

Еще один пример термического стресса обнаружен во рту. Зубные пломбы могут расширяться иначе, чем зубная эмаль. Это может вызывать боль при употреблении мороженого или горячего напитка. В пломбе могут появиться трещины. Металлические пломбы (золото, серебро и др.) вытесняются композитными пломбами (фарфор), имеющими меньшие коэффициенты расширения и более близкие к зубным.