Мобильная версия пока недоступна

Газы не имеют ни конкретной формы, ни конкретного объёма, поэтому говорить об их тепловом расширении в тех же терминах, что для жидкостей и твёрдых тел, тяжело. Если просто наполнить закрытый сосуд газом, а затем нагреть его — мы можем и вовсе не увидеть никаких изменений. Если сосуд мягкий — возможно, он несколько надуется. Но если греть сосуд достаточно долго — он лопнет, не менее оглушительно, чем в случае жидкости. Выходит, что-то всё-таки при нагреве газа меняется.

Верно, что газ не имеет одного конкретного объёма, но газ всё время рвётся наружу, стремясь "растолкать" стенки сосуда, в котором он находится. Чем выше температура — тем с большей силой он толкает стенки. Если сосуд не слишком прочный, а нагрев сильный — рано или поздно стенки не выдержат.

Расширение газа становится весьма наглядным, если использовать сосуд, форма которого может изменяться, например резиновый воздушный шарик. Когда он нагревается — растущая сила давления газа приводит к его расширению, когда остывает — к сжатию. Для более точных измерений используются цилиндрические сосуды с подвижными поршнями. Измеряя высоту подъёма поршня, легко вычислить точный объём газа под ним, а зная вес поршня можно определить и точную силу, действующую на него со стороны газа.

На демонстрации выше под подвижным поршнем находится газ. Перетаскивайте грузики на поршень или сам поршень, чтобы нагрузить его. Кликните на плитку под сосудом, чтобы нагреть газ и увидеть, как влияет температура на объём газа. Вы можете также заметить, что сжатие и расширение газа само по себе влияет на его температуру, но об этом мы поговорим позже.