?【閱前提示】本篇出自『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』，此版叢書是“數(shù)理化自學(xué)叢書編委會”于1963-1966年陸續(xù)出版，并于1977年正式再版的基礎(chǔ)自學(xué)教材，本系列叢書共包含17本，層次大致相當(dāng)于如今的初高中水平，其最大特點(diǎn)就是可用于“自學(xué)”。當(dāng)然由于本書是大半個世紀(jì)前的教材，很多概念已經(jīng)與如今迥異，因此不建議零基礎(chǔ)學(xué)生直接拿來自學(xué)。不過這套叢書卻很適合像我這樣已接受過基礎(chǔ)教育但卻很不扎實(shí)的學(xué)酥重新自修以查漏補(bǔ)缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我寫的注解。

【山話嵓語】『數(shù)理化自學(xué)叢書』其實(shí)還有新版，即80年代的改開版，改開版內(nèi)容較新而且還又增添了25本大學(xué)基礎(chǔ)自學(xué)內(nèi)容，直接搞出了一套從初中到大學(xué)的一條龍數(shù)理化自學(xué)教材大系列。不過我依然選擇6677版，首先是因為6677版保留了很多古早知識，讓我終于搞明白了和老工程師交流時遇到的奇特專業(yè)術(shù)語和計算模式的來由。另外就是6677版的版權(quán)風(fēng)險極小，即使出版社再版也只會再版80年代改開版。我認(rèn)為6677版不失為一套不錯的自學(xué)教材，不該被埋沒在故紙堆中，是故才打算利用業(yè)余時間，將『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』上傳成文字版。

第三章物體的熱膨脹

【山話||? 本系列專欄中的力單位達(dá)因等于10??牛頓；功的單位爾格等于10??焦耳；熱量的單位卡路里等于4.186焦耳。另外這套老教材中的力的單位常用公斤，如今是不允許的，力是不能使用公斤為單位的?！?

本章提要

1、物體的熱脹冷縮

????????一般物體受熱時膨脹，冷卻時收縮。氣體的膨脹最大，液體次之，固體最小。

2、溫度和溫度計

????????物體冷熱的程度叫做溫度，它是物體分子熱運(yùn)動平均動能的標(biāo)志。用來測量溫度的儀器叫做溫度計，它是根據(jù)物體熱脹冷縮的性質(zhì)制成的，分別以水的冰點(diǎn)為零度、水的沸點(diǎn)為一百度的溫度計叫做攝氏溫度計。

3、固體的熱膨脹

????????一般固體的熱膨脹都很小，溫度變化相同時，不同固體的膨脹程度不同。表征固體線度膨脹的物理量叫做線脹系數(shù)，它在數(shù)值上等于單位長度的固體從0°C 升高到1°C 時線度增長的數(shù)值。一般金屬的線脹系數(shù)約為十萬分之幾或更少一些。由于固體膨脹時會產(chǎn)生很大的作用力，因此在實(shí)際問題中要充分考慮到這一點(diǎn)。

4、物體的體膨脹

????????對于液體和氣體，只有體膨脹才有意義。表征物體體膨脹的物理量叫做體脹系數(shù)，在數(shù)值上它等于單位體積的物體從0°C 升高到1°C 時體積增大的數(shù)值。固體的體脹系數(shù)約等于它線脹系數(shù)的三倍。由于溫度升高時物體的體積增加而質(zhì)量不變，所以物體的密度隨溫度的升高而減少。

5、水的膨脹特點(diǎn)

????????水在4℃ 時的體積最小，密度最大，這一特性對水屬生物的生存具有重要的意義。

復(fù)習(xí)題三

1、對于液體和氣體，為什么只談體膨脹而不講線膨脹？固體的體脹系數(shù)跟線脹系數(shù)有什么關(guān)系？

2、如果已知物體在0℃ 和 t°C 時的體積，怎樣求它在這一段溫度范圍內(nèi)的平均體脹系數(shù)？如果已知物體在 t℃ 時的體積和它的體脹系數(shù)，怎樣求它在0℃ 時的體積？

3、固體在0°C 的密度為D?，它的體脹系數(shù)是β，那么在 t°C 時的密度近似地等于D?(1－βt)，試證明之。

4、說明線脹系數(shù)和體脹系數(shù)的物理意義。

5、根據(jù)什么實(shí)驗可以知道不同金屬具有不同的線脹系數(shù)？又根據(jù)什么實(shí)驗或現(xiàn)象可以判斷液體的體膨脹大于固體的體膨脹？

6、如果固體在 t?℃ 時的體積為 V?t?°C 時的體積為 V?，那么 V? 近似地等于 V?[1＋(t?－t?)β]；而 V? 也近似地等于 V?[1－(t?－t?)β]，試證明之。如果把這些近似的關(guān)系式用于液體，所得的結(jié)果是否也跟用于固體時同樣的正確？試說明理由。

7、鋼橋在0°C 時長1082米，當(dāng)溫度從－10°C 升高到20°C 時，它的長度變化了多少？【伸長35.7厘米】

8、溫度在30℃ 時，水銀氣壓計的讀數(shù)是765毫米，已知水銀在0℃ 時的密度為13.6克/厘米3，求此時的大氣壓強(qiáng)?！?035克/厘米3】

9、有人說，我們觀察到的液體在容器中的膨脹叫做視膨脹，它要比液體的實(shí)際膨脹小一些。這句話對不對？為什么？

10、視體脹系數(shù)跟哪些體脹系數(shù)有關(guān)？關(guān)系怎樣？你能不能加以證明？

11、一個固體在空氣中重45.6克，在10℃ 和比重為1.21克/厘米3的液體中重29.9克；在95℃ 和比重為1.17克/厘米3的同一液體中重30.4克。求這一固體的線脹系數(shù)。[提示：必須先計算出固體在10℃ 和95°C 時的體積，這樣就可以求得它的體脹系數(shù)，再根據(jù)體脹系數(shù)跟線脹系數(shù)的關(guān)系，求出固體的線脹系數(shù)]【0.00000489/度】

12、玻璃塊在空氣中重46.75克，在4°C 的水中重31.29克，在60°C 的水中重31.51克。已知玻璃的線脹系數(shù)為0.000008/度，求水的體脹系數(shù)?！舅捏w脹系數(shù)β=0.000282/度】