Почему тела при нагревании расширяются?
О том, что тела при нагревании расширяются, а при охлаждении сжимаются известно всем, но никто не знает, что физически происходит при этом процессе.
О том, что тела при нагревании расширяются, а при охлаждении сжимаются известно всем, но никто не знает, что физически происходит при этом процессе. Обычно приводится множество примеров: стыки между рельсами, между пролетами мостов, зигзаги на различных трубах, биметаллические пластины, отверстия и шары и множество другого. Все это все прекрасно знают. Нагрелось – увеличилось, остыло – уменьшилось. Правда у воды, а возможно и некоторых других соединениях существуют аномальные зоны, где коэффициент расширения имеет обратный знак. Здесь примешивается строение молекулы и получается такой замечательный результат в районе нуля градусов. Я пока этого не понял и буду рассуждать о нормальном коэффициенте расширения.
Почему, например, разогреваемый шар увеличивается в объеме? Современная наука, глаголющая устами, тех кто считает, что понимает явление, утверждает, что при нагревании атомы начинают колебаться сильнее и чем больше температура, тем сильнее колеблется атом и тем больше места он занимает. Точка. А почему он сильнее колеблется почти никто не объясняет. А могли бы придумать хотя бы такую версию: тепловые фотоны толкают атомы и раскачивают их, как качели. Ведь же рассказывают, что микроволны в печке именно толкают и вертят молекулы воды, чем и заставляют ее греться. Возможно многие понимают, что эти версии ставят множество других вопросов, на которые нет ответов. Я расскажу версию, которая логично вытекает из понятия кванта.
Все знают, что электрон может поглощать или излучать энергию в виде квантов, а точнее фотонов. Если электрон поглотил фотон, то он добавил в свое тело энергии, а если излучил, то потерял часть энергии, то есть часть себя. А энергия – это масса с коэффициентом скорости света. Так что, чтобы кто чего не говорил, масса электрона меняется в соответствии с количеством поглощенной и излученной энергии. Чем большую скорость придаем электрону, тем большую порцию энергии мы он излучает. Когда мы тело охлаждаем, мы создаем вокруг него как бы вакуум тепловых фотонов, чем как будь то уменьшаем давление этого тепла на электрон. Любой внутренний толчок этого электрона придаст ему большую скорость при отсутствии внешних толчков из вне. Электрон потеряет часть себя и уменьшится в размере. И в результате этого приблизится к ядру, перейдя на ближний уровень. Так уж получается, что чем более низкая температура, тем больше скорость электрона в атоме и тем ближе он прижимается к ядру.
Ну а теперь все просто. При понижении температуры атомы тела становятся меньше по своему физическому размеру, а не становятся, например, плоскими как у Эйнштейна. При повышении температуры электроны поглощают тепловые фотоны, все раздуваясь и все дальше уходя от ядра и в конце концов могут покинуть вообще ядро, и мы получим плазму.
В замкнутом объеме в результате увеличения объемов атомов, больших неровностей их формы, уменьшения скоростей этих форм и, естественно, больших их импульсов движения, из-за возрастания массы, возрастает давление.
Тот, кому не нравятся эти версии, и кто полагает, что он знает Шредингера, возможно, построит более правдоподобную версию расширения тел от повышения температуры. Действительно вероятность ведь зависит от температуры. Вероятность возникновения дождя летом больше нежели зимой. Только я осмелюсь напомнить, что по Шредингеру вероятностно расплывается все, не только электроны в атоме. Расплывается ядро, нейтроны, протоны, кварки, да и весь атом.
