Ko'pgina qattiq jismlar harorat o'zgarganda chiziqli kengayishni boshdan kechiradi. Chiziqli kengayish - bu jismning uzunligining oshishi yoki kamayishi. Odatda, harorat oshganda jismning uzunligi oshadi, harorat pasayganda esa uning uzunligi kamayadi. Siz chiziqli kengayish faqat ingichka simlar kabi jismlarda sodir bo'lishi mumkin deb o'ylashingiz mumkin. Masalan, yo'l chetida to'xtab turgan, shuning uchun u quyoshga ochiq bo'lgan mashinaga qarang. Mashina qizib ketganda, temir plastinka qalinlashishi yoki yon uzunligi oshishi mumkin. Ruxdan yasalgan uylarning tomlari ham kengayishni boshdan kechirishi mumkin. Bu holda, rux qizib ketganda, ruxning chekkalari kengligi oshadi va rux yanada qalinlashishi mumkin. Xuddi shu narsa temir yo'l izlari va ko'prikdagi temir yoki po'lat bilan ham sodir bo'ldi.
Ko'pgina qattiq jismlar jismning harorati o'zgarganda kengayadi yoki qisqaradi, shuning uchun biz harorat o'zgarishi qattiq jismlarning kengayishiga qanday ta'sir qilishini bilishimiz kerak. Masalan, temir yo'l izlaridagi bo'shliq. Temir yo'l izlari po'latdan yasalgan. Muhandislar har bir rels orasidagi bo'shliqning kengligini hisoblab chiqishgan. Issiq kunda rels bir necha santimetrga kengayadi. Poyezd yonidan o'tganda, rels harorati ham ko'tariladi, natijada rels necha santimetrga kengayadi. Sovuq kechalarda relslar necha santimetrga qisqaradi.
Tahlil natijalariga asoslanib, muhandislar rels bo'shliqlari orasidagi masofani taxmin qilishadi, shunda rels harorati ko'tarilganda relslar bir-biriga tegib ketmaydi va egilib qolmaydi.
Harorat o'zgarishi va uzunlik kengayishi kattaligi o'rtasidagi bog'liqlikni ifodalovchi formulani chiqarishga yordam berish uchun quyidagi rasmda ko'rsatilgandek, kengayishni boshdan kechirayotgan qattiq jismni ko'rib chiqing.
To = boshlang'ich harorat, T = yakuniy harorat, Lo = boshlang'ich uzunlik, ΔL = uzunlikning o'zgarishi, L = kengayishdan keyingi uzunlik, ΔT = haroratning o'zgarishi.
Ob'ekt harorati = T bo'lgandao (obyekt hali ham sovuq), obyekt uzunligi = LoOb'ektning harorati = T bo'lganda (ob'ektning harorati oshadi), ob'ektning uzunligi = L bo'ladi.
Kuzatuvlar va tajribalar natijalariga ko'ra, obyekt uzunligining o'zgarishi haroratning o'zgarishiga mutanosibdir. Agar harorat oshsa, obyekt uzunligi ham oshadi. Aksincha, harorat pasayganda, obyekt uzunligi ham kamayadi. Ob'ekt uzunligining o'zgarishi asl obyekt uzunligiga (Lo) ham mutanosibdir. Agar harorat o'zgarishi bir xil bo'lsa, masalan, 10 metr uzunlikdagi obyektlarning uzunligi atigi 5 metr uzunlikdagi obyektlarga nisbatan ikki baravar ko'payadi. Shunday qilib, obyekt qancha uzun bo'lsa, obyektning kengayishi shuncha katta bo'ladi.
Obyekt uzunligining o'zgarishi (L) haroratning o'zgarishiga (ΔT) mutanosib: ΔL α ΔT
Ob'ekt uzunligidagi o'zgarishlar (ΔL) asl obyekt uzunligiga (L) mutanosibdir.o): ΔL α Lo
Har bir jism uzunligidagi o'zgarishlar har xil bo'ladi. Harorat o'zgarishi bir xil bo'lsa-da, temirning kengayishi shisha bilan bir xil emas. Boshqa jismlar ham xuddi shunday. Shunday qilib, chiziqli kengayish har bir jismning chiziqli kengayish koeffitsientiga bog'liq. Chiziqli kengayish koeffitsienti qanchalik katta bo'lsa, uzunlikning o'sishi shuncha katta bo'ladi. Chiziqli kengayish koeffitsienti qanchalik kichik bo'lsa, uzunlikning o'sishi shuncha kichik bo'ladi. Aytish mumkinki, jism uzunligining o'zgarishi chiziqli kengayish koeffitsientiga mutanosib.
∆L ∝ α
Yuqoridagi uchta taqqoslash quyidagi tenglamada ifodalangan:
Tavsif: ΔL = Uzunlikning o'zgarishi, α = Chiziqli kengayish koeffitsienti (birliklar α = K-1 yoki (Co)-1, L.o = Boshlang'ich uzunlik, ΔT (T1 - To) ΔT = Haroratning o'zgarishi (yakuniy harorat – boshlang'ich harorat)
Kengayish yoki qisqarishdan keyin ob'ektning umumiy uzunligini ob'ektning boshlang'ich uzunligini (L) qo'shish orqali olish mumkin.o) va obyekt uzunligining o'zgarishi (ΔL).
Tavsif: ΔL = kengaygan yoki kichraygandan keyingi obyektning uzunligi, Lo = Ob'ektning boshlang'ich uzunligi, ΔL = L – Lo = Uzunlikning o'zgarishi, α = Chiziqli kengayish koeffitsienti (α birliklari = K-1 yoki (Co)-1, ΔT = T – To = Harorat o'zgarishi, To = Boshlang'ich harorat, T = yakuniy harorat.
Agar harorat o'zgarsa (TTo) manfiy bo'lsa, uzunlikning o'zgarishi (LL)o) ham salbiy.
Bu holda, ob'ektning uzunligi kamayadi. aksincha, agar harorat o'zgarsa (TT)o) musbat bo'lsa, uzunlikning o'zgarishi (LL)o) ham ijobiy. Bu holda, obyektlar uzunligi oshadi.
Quyida 20 °C haroratda qattiq jismlarning chiziqli kengayish koeffitsientining qiymati keltirilgan. Suyuq va gazsimon moddalarning shakli shu qadar o'zgaradiki, bu ikki turdagi moddalar chiziqli kengayishni boshdan kechira olmaydi. Qattiq jismning chiziqli kengayish koeffitsienti ham haroratga bog'liq. Turli haroratlarda qattiq jismlarning chiziqli kengayish koeffitsienti ham o'zgaradi. Agar harorat farqi juda katta bo'lmasa, chiziqli kengayish koeffitsientidagi farq juda katta bo'lmaydi, shuning uchun uni e'tiborsiz qoldirish mumkin.
