水在温度变化时体积相应变化,实验证明,水在4℃ (准确说是3.98℃)时体积最小,因此水不仅是在4-100℃加热时体积会增大,同样从4-0℃冷却时体积也会膨胀。水的膨胀系数是2.08×10^-4。
无论物质是哪种(固体、液体或气体)形态的变化,都称之为体膨胀。当物体温度改变1摄氏度时,其体积的变化和它在0℃时体积之比,叫做“体积膨胀系数”,或称“体胀系数”,符号用α表示。
例如供暖系统的水在加热时都会膨胀。这种热膨胀是不可避免且相当强烈的自然现象。加热时,系统中上万亿的水分子每一个都会轻微变大。
从宏观的角度来看,大家会觉得是系统的水量增加了,但事实并非如此。同样的水分子只是在温度升高时占据更多空间。水的体积上升了,但是系统总的水量并没有改变。
关于液体的膨胀系数的标准
国际标准分类中,液体的膨胀系数涉及到消防、体积、质量、密度和粘度的测量、分析化学。
在中国标准分类中,液体的膨胀系数涉及到消防设备与器材、陶瓷、玻璃综合、实验室用玻璃、陶瓷、塑料器皿、物性分析仪器。
SANS 7203-3-2007 灭火药剂.发泡母料.第3部分:用于与水混溶液体的表面施涂的低膨胀系数发泡母料规范。
SANS 7203-1-2007 灭火药剂.发泡母料.第1部分:与水不混溶液体表面施涂用小膨胀系数发泡母料规范。
韩国标准:
KS B ISO 1768-2007 玻璃密度计.体热膨胀系数的常规值(用于制定液体测量表)。
KS B ISO 1768-2007 玻璃密度计.体热膨胀系数的常规值(用于制定液体测量表)。
法国标准化协会:NF B35-512-1983 实验室用玻璃器皿.玻璃制液体比重计.热体积膨胀系数的常用值(在制定液体测量表时使用)。
国际标准化组织,关于液体的膨胀系数的标准:ISO 1768-1975 玻璃密度计 体热膨胀系数的常规值(用于制定液体测量表)。
e—水的膨胀率,即e=α△t,式中△t为系统内最大水温差,α为水的膨胀系数(l/m3℃),知道系统水温后,α可从有关手册中查出。或一般稀释水的膨胀系数为 0.025%/℃,故每 5℃ 的温度变化可影响一般体积的测定。
水在不同温度下相对于4℃时其体积的膨胀系数。
温度℃ 系数 温度℃ 系数 温度℃ 系数
0 0.00013 40 0.00782 75 0.02575
10 0.00025 45 0.00984 80 0.02898
15 0.00085 50 0.01207 85 0.03236
20 0.00180 55 0.01447 90 0.03590
25 0.00289 60 0.01704 95 0.03958
30 0.00425 65 0.01979 100 0.04342
35 0.00582 70 0.02269
水加热膨胀系数‘e’—相对于4℃时的体积