तापीय प्रसार: Difference between revisions

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तापीय प्रसार से होने वाले नुकसान से बचने के लिए उपयोग किए जाने वाले सड़क पुल में प्रसार जोड़।

तापीय प्रसार तापमान में परिवर्तन की प्रतिक्रिया में पदार्थ के आकार, क्षेत्रफल, आयतन और घनत्व को बदलने की प्रवृत्ति है, जिसमें प्रायः चरण संक्रमण सम्मिलित नहीं होते हैं।^[1]

तापमान किसी पदार्थ की औसत आणविक गतिज ऊर्जा का एक मोनोटोनिक कार्य है। जब किसी पदार्थ को गर्म किया जाता है, तो अणु कंपन करना प्रारम्भ कर देते हैं और अधिक गति करते हैं, प्रायः आपस में अधिक दूरी बनाते हैं। पदार्थ जो बढ़ते तापमान के साथ अनुबंध करते हैं, वे असामान्य हैं, और केवल सीमित तापमान सीमाओं के भीतर होते हैं (नीचे उदाहरण देखें)। तापमान में परिवर्तन से विभाजित सापेक्ष प्रसार (जिसे तनाव भी कहा जाता है) को रैखिक तापीय प्रसार के पदार्थ का गुणांक कहा जाता है और प्रायः तापमान के साथ बदलता रहता है। जैसे-जैसे कणों में ऊर्जा बढ़ती है, वे अपने बीच के अंतर-आणविक बलों को कमजोर करते हुए तेजी से और आगे बढ़ने लगते हैं, इसलिए पदार्थ का प्रसार होता है।

अवलोकन

प्रसार की भविष्यवाणी

यदि अवस्था का एक समीकरण उपलब्ध है, तो इसका उपयोग कई अन्य अवस्था कार्यों के साथ-साथ सभी आवश्यक तापमानों और दबावों पर तापीय प्रसार के मानों की भविष्यवाणी करने के लिए किया जा सकता है।

संकुचन प्रभाव (ऋणात्मक तापीय प्रसार)

कुछ तापमान सीमाओं के भीतर गर्म करने पर कई पदार्थ अनुबंधित होते हैं इसे प्रायः "तापीय संकुचन" के बजाय ऋणात्मक तापीय प्रसार कहा जाता है। उदाहरण के लिए, पानी के तापीय प्रसार का गुणांक शून्य हो जाता है क्योंकि इसे 3.983 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा किया जाता है और फिर इस तापमान से नीचे ऋणात्मक हो जाता है इसका मतलब है कि इस तापमान पर पानी का घनत्व अधिकतम होता है, और इससे पानी के पिंडों को उप-शून्य मौसम की प्रसारित अवधि के दौरान अपनी निचली गहराई पर इस तापमान को बनाए रखते हैं।

अन्य पदार्थोंं को भी ऋणात्मक तापीय प्रसार प्रदर्शित करने के लिए जाना जाता है। लगभग 18 और 120 केल्विन के बीच तापमान के लिए काफी शुद्ध सिलिकॉन में तापीय प्रसार का ऋणात्मक गुणांक होता है।^[2] ऑलवर (ALLVAR) मिश्र 30, एक टाइटेनियम मिश्र धातु, तापमान की एक विस्तृत श्रृंखला में एक अनिसोट्रोपिक नकारात्मक तापीय प्रसार प्रदर्शित करता है।^[3]

तापीय प्रसार को प्रभावित करने वाले कारक

गैसों या तरल पदार्थों के विपरीत, ठोस पदार्थ तापीय प्रसार के दौरान अपना आकार बनाए रखते हैं।

तापीय प्रसार प्रायः बांड ऊर्जा में वृद्धि के साथ कम हो जाता है, जिसका ठोस के गलनांक पर भी प्रभाव पड़ता है, इसलिए, उच्च गलनांक पदार्थ में कम तापीय प्रसार होने की अधिक संभावना होती है। सामान्य तौर पर, तरल पदार्थ ठोस की तुलना में थोड़ा अधिक फैलता है। क्रिस्टल की तुलना में चश्मे का तापीय प्रसार थोड़ा अधिक होता है।^[4] कांच के संक्रमण तापमान पर, एक अनाकारपदार्थ में होने वाली पुनर्व्यवस्था तापीय प्रसार और विशिष्ट ऊष्मा के गुणांक की विशेषता विच्छेदन की ओर ले जाती है। ये असंतुलन कांच संक्रमण तापमान का पता लगाने की अनुमति देता है जहां एक आयतनमितीय तरल एक गिलास में बदल जाता है।^[5] एक दिलचस्प "कूलिंग-बाय-हीटिंग" प्रभाव तब होता है जब एक गिलास बनाने वाले तरल को बाहर से गर्म किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप तरल के अंदर तापमान में गिरावट आती है।^[6]

पानी का अवशोषण या अवशोषण (या अन्य विलायकों) कई सामान्य पदार्थों के आकार को बदल सकता है; कई कार्बनिक पदार्थ तापीय प्रसार की तुलना में इस प्रभाव के कारण आकार में बहुत अधिक परिवर्तन करते हैं। पानी के संपर्क में आने वाले सामान्य प्लास्टिक लंबे समय में कई प्रतिशत तक फैल सकते हैं।

घनत्व पर प्रभाव

तापीय प्रसार किसी पदार्थ के कणों के बीच के स्थान को बदल देता है, जो पदार्थ के आयतन में परिवर्तन करता है, जबकि उसके द्रव्यमान को नगण्य रूप से बदलता है (नगण्य राशि ऊर्जा-द्रव्यमान तुल्यता से आती है), इस प्रकार इसका घनत्व बदल जाता है, जिसका प्रभाव किसी भी उत्प्लावक बल पर होता है। यह। यह असमान रूप से गर्म द्रव द्रव्यमान के संवहन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, विशेष रूप सेतापीय प्रसार को हवा और समुद्री धाराओं के लिए आंशिक रूप से जिम्मेदार बनाता है।

तापीय प्रसार का गुणांक

तापीय प्रसार का गुणांक बताता है कि तापमान में बदलाव के साथ किसी वस्तु का आकार कैसे बदलता है। विशेष रूप से, यह स्थिर दबाव पर तापमान में प्रति डिग्री परिवर्तन के आकार में भिन्नात्मक परिवर्तन को मापता है, जैसे कि कम गुणांक आकार में परिवर्तन के लिए कम प्रवृत्ति का वर्णन करते हैं। कई प्रकार के गुणांक विकसित किए गए हैं- आयतनमितीय, क्षेत्र और रैखिक। गुणांक का चुनाव विशेष अनुप्रयोग पर निर्भर करता है और कौन से आयामों को महत्वपूर्ण माना जाता है। ठोस पदार्थों के लिए, किसी का संबंध केवल लंबाई के साथ या किसी क्षेत्र में परिवर्तन से हो सकता है।

आयतनमितीय तापीय प्रसार गुणांक सबसे बुनियादी तापीय प्रसार गुणांक है, और तरल पदार्थ के लिए सबसे अधिक प्रासंगिक है। सामान्य तौर पर, सभी दिशाओं में होने वाले प्रसार या संकुचन के साथ, उनके तापमान में परिवर्तन होने पर पदार्थ फैलते या सिकुड़ते हैं। वे पदार्थ जो सभी दिशाओं में समान दर से फैलते हैं, समदैशिक कहलाते हैं। आइसोट्रोपिक पदार्थों के लिए, क्षेत्र और आयतनमितीय, तापीय प्रसार गुणांक क्रमशः रैखिक तापीय प्रसार गुणांक से लगभग दोगुना और तीन गुना बड़ा होता है।

ठोस, द्रव और गैसों के लिए इन गुणांकों की गणितीय परिभाषाएँ नीचे दी गई हैं।

सामान्य तापीय प्रसार गुणांक

गैस, तरल, या ठोस के सामान्य मामले में, तापीय प्रसार का आयतनमितीय गुणांक द्वारा दिया जाता है

\alpha =\alpha _{\text{V}}={\frac {1}{V}}\,\left({\frac {\partial V}{\partial T}}\right)_{p}

व्युत्पन्न के लिए सबस्क्रिप्ट "पी" इंगित करता है कि प्रसार के दौरान दबाव स्थिर रहता है, और सबस्क्रिप्ट वी (V) तनाव देता है कि यह आयतनमितीय (रैखिक नहीं) प्रसार है जो इस सामान्य परिभाषा में प्रवेश करता है। गैस के मामले में, यह तथ्य कि दबाव स्थिर रहता है, महत्वपूर्ण है, क्योंकि गैस की मात्रा दबाव के साथ-साथ तापमान के साथ काफी भिन्न होगी। कम घनत्व वाली गैस के लिए इसे आदर्श गैस नियम से देखा जा सकता है।

ठोस में प्रसार

तापीय प्रसार की गणना करते समय यह विचार करना आवश्यक है कि क्या पिंड प्रसार के लिए स्वतंत्र है या बाध्य है। यदि पिंड प्रसार करने के लिए स्वतंत्र है, तो तापमान में वृद्धि के परिणामस्वरूप होने वाले प्रसार या तनाव की गणना तापीय प्रसार के लागू गुणांक का उपयोग करके की जा सकती है।

यदि पिंड को बाध्य किया जाता है ताकि उसका प्रसार न हो सके, तो तापमान में परिवर्तन के कारण आंतरिक तनाव उत्पन्न (या परिवर्तित) होगा। इस तनाव की गणना उस तनाव पर विचार करके की जा सकती है जो तब होता है जब पिंड प्रसार करने के लिए स्वतंत्र होता है और उस तनाव को शून्य तक कम करने के लिए आवश्यक तनाव, लोचदार या यंग के मापांक द्वारा विशेषता तनाव / तनाव संबंध के माध्यम से होता है। ठोस पदार्थों के विशेष मामले में, बाहरी परिवेश का दबाव प्रायः किसी वस्तु के आकार को प्रभावित नहीं करता है और इसलिए प्रायः दबाव परिवर्तन के प्रभाव पर विचार करना आवश्यक नहीं होता है।

सामान्य इंजीनियरिंग ठोस में प्रायः तापीय प्रसार के गुणांक होते हैं जो तापमान की सीमा पर महत्वपूर्ण रूप से भिन्न नहीं होते हैं जहां उन्हें उपयोग करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, इसलिए जहां अत्यधिक उच्च सटीकता की आवश्यकता नहीं होती है, व्यावहारिक गणना स्थिर, औसत, प्रसार के गुणांक मान पर आधारित हो सकती है।

रैखिक प्रसार

File:Linia dilato.png

तापीय प्रसार के कारण छड़ की लंबाई में परिवर्तन।

रैखिक प्रसार का अर्थ है मात्रा में परिवर्तन (आयतनमितीय प्रसार) के विपरीत एक आयाम (लंबाई) में परिवर्तन। पहले सन्निकटन के लिए, तापीय प्रसार के कारण किसी वस्तु की लंबाई माप में परिवर्तन रैखिक तापीय प्रसार (सीएलटीई) के गुणांक द्वारा तापमान परिवर्तन से संबंधित है। यह तापमान परिवर्तन की प्रति डिग्री लंबाई में भिन्नात्मक परिवर्तन है। दबाव के नगण्य प्रभाव को मानते हुए, हम लिख सकते हैं-

\alpha _{L}={\frac {1}{L}}\,{\frac {\mathrm {d} L}{\mathrm {d} T}}

जहाँ $L$ एक विशेष लंबाई माप है और $\mathrm {d} L/\mathrm {d} T$ तापमान में प्रति यूनिट परिवर्तन उस रैखिक आयाम के परिवर्तन की दर है।

रैखिक आयाम में परिवर्तन का अनुमान लगाया जा सकता है

{\frac {\Delta L}{L}}=\alpha _{L}\Delta T

यह अनुमान तब तक काम करता है जब तक कि रैखिक-प्रसार गुणांक तापमान में परिवर्तन पर बहुत अधिक नहीं बदलता है

\Delta T

, और लंबाई में भिन्नात्मक परिवर्तन छोटा है

\Delta L/L\ll 1

। यदि इनमें से कोई भी शर्तें लागू नहीं होती हैं, तो सटीक अंतर समीकरण (उपयोग

\mathrm {d} L/\mathrm {d} T

) एकीकृत होना चाहिए।

तनाव पर प्रभाव

छड़ या केबल जैसी महत्वपूर्ण लंबाई वाली ठोस सामग्रियों के लिए, तापीय प्रसार की मात्रा का अनुमान सामग्री तनाव द्वारा वर्णित किया जा सकता है, जो $\epsilon _{\mathrm {thermal} }$ द्वारा दिया गया है और इस प्रकार परिभाषित किया गया है-

\epsilon _{\mathrm {thermal} }={\frac {(L_{\mathrm {final} }-L_{\mathrm {initial} })}{L_{\mathrm {initial} }}}

जहाँ

L_{\mathrm {initial} }

तापमान के परिवर्तन से पहले की लंबाई है और

L_{\mathrm {final} }

तापमान में परिवर्तन के बाद की लंबाई है।

अधिकांश ठोस पदार्थों के लिए, तापीय प्रसार तापमान में परिवर्तन के समानुपाती होता है

\epsilon _{\mathrm {thermal} }\propto \Delta T

इस प्रकार, या तो तनाव या तापमान में परिवर्तन का अनुमान लगाया जा सकता है

\epsilon _{\mathrm {thermal} }=\alpha _{L}\Delta T

जहाँ,

\Delta T=(T_{\mathrm {final} }-T_{\mathrm {initial} })

दो रिकॉर्ड किए गए उपभेदों के बीच तापमान का अंतर है, जिसे डिग्री फ़ारेनहाइट, डिग्री रैंकिन, डिग्री सेल्सियस या केल्विन में मापा जाता है, और

\alpha _{L}

"प्रति डिग्री" में तपीय प्रसार का रैखिक गुणांक है फ़ारेनहाइट", "प्रति डिग्री रैंकिन", "प्रति डिग्री सेल्सियस", या "प्रति केल्विन", जिसे क्रमशः °F−1, R−1, °C−1, या K−1 द्वारा दर्शाया जाता है। सातत्य यांत्रिकी के क्षेत्र में, तापीय प्रसार और उसके प्रभावों को आइजनस्ट्रेन और आइजेनस्ट्रेस के रूप में माना जाता है।

क्षेत्र प्रसार

क्षेत्र तापीय प्रसार गुणांक तापमान में परिवर्तन के लिए पदार्थ के क्षेत्र आयामों में परिवर्तन से संबंधित है। यह तापमान परिवर्तन के प्रति डिग्री क्षेत्र में भिन्नात्मक परिवर्तन है। दबाव की उपेक्षा करते हुए, हम लिख सकते हैं-

\alpha _{A}={\frac {1}{A}}\,{\frac {\mathrm {d} A}{\mathrm {d} T}}

जहाँ

A

वस्तु पर रुचि का कुछ क्षेत्र है, और

dA/dT

तापमान में प्रति इकाई परिवर्तन उस क्षेत्र के परिवर्तन की दर है।

क्षेत्र में परिवर्तन का अनुमान इस प्रकार लगाया जा सकता है

{\frac {\Delta A}{A}}=\alpha _{A}\Delta T

यह समीकरण तब तक अच्छी तरह से काम करता है जब तक क्षेत्र प्रसार गुणांक तापमान में परिवर्तन

\Delta T

,पर अधिक नहीं बदलता है, और क्षेत्र में भिन्नात्मक परिवर्तन छोटा है

\Delta A/A\ll 1

। यदि इनमें से कोई भी शर्तें लागू नहीं होती हैं, तो समीकरण को एकीकृत किया जाना चाहिए।

वॉल्यूम प्रसार

एक ठोस के लिए, हम पदार्थ पर दबाव के प्रभावों की उपेक्षा कर सकते हैं, और आयतनमितीय (या घनीय) तापीय प्रसार गुणांक लिखा जा सकता है^[7]

\alpha _{V}={\frac {1}{V}}\,{\frac {\mathrm {d} V}{\mathrm {d} T}}

जहाँ

V

पदार्थ का आयतन है, और

\mathrm {d} V/\mathrm {d} T

तापमान के साथ उस मात्रा के परिवर्तन की दर है।

इसका अर्थ यह है कि किसी पदार्थ का आयतन कुछ निश्चित भिन्नात्मक मात्रा से बदलता है। उदाहरण के लिए, 1 घन मीटर की मात्रा वाला स्टील ब्लॉक 1.002 घन मीटर तक फैल सकता है जब तापमान 50 K बढ़ा दिया जाता है। यह 0.2% का प्रसार है। यदि हमारे पास 2 घन मीटर की मात्रा के साथ स्टील का एक ब्लॉक था, तो उन्हीं परिस्थितियों में, यह 2.004 घन मीटर तक प्रसारित होगा, फिर से 0.2% का प्रसार। 50 K, या 0.004% K−1 के लिए आयतनमितीय प्रसार गुणांक 0.2% होगा।

यदि हम प्रसार गुणांक पहले से ही जानते हैं, तो हम आयतन में परिवर्तन की गणना कर सकते हैं

{\frac {\Delta V}{V}}=\alpha _{V}\Delta T

जहाँ

\Delta V/V

आयतन में आंशिक परिवर्तन है (जैसे, 0.002) और

\Delta T

तापमान में परिवर्तन (50° C) है।

उपरोक्त उदाहरण मानता है कि तापमान में परिवर्तन के कारण प्रसार गुणांक नहीं बदला और मूल आयतन की तुलना में आयतन में वृद्धि कम है। यह हमेशा सच नहीं होता है, लेकिन तापमान में छोटे बदलावों के लिए, यह एक अच्छा सन्निकटन है। यदि तापमान के साथ आयतनमितीय प्रसार गुणांक काफी बदलता है, या मात्रा में वृद्धि महत्वपूर्ण है, तो उपरोक्त समीकरण को एकीकृत करना होगा-

\ln \left({\frac {V+\Delta V}{V}}\right)=\int _{T_{i}}^{T_{f}}\alpha _{V}(T)\,\mathrm {d} T

{\frac {\Delta V}{V}}=\exp \left(\int _{T_{i}}^{T_{f}}\alpha _{V}(T)\,\mathrm {d} T\right)-1

जहाँ $\alpha _{V}(T)$ तापमान T के फलन के रूप में आयतनमितीय प्रसार गुणांक है और $T_{i}$ , $T_{f}$ क्रमशः प्रारंभिक और अंतिम तापमान हैं।

आइसोट्रोपिक पदार्थ

आइसोट्रोपिक पदार्थों के लिए आयतनमितीय तापीय प्रसार गुणांक रैखिक गुणांक का तीन गुना है

\alpha _{V}=3\alpha _{L}

यह अनुपात उत्पन्न होता है क्योंकि आयतन तीन परस्पर ओर्थोगोनल दिशाओं से बना होता है। इस प्रकार, एक आइसोट्रोपिक सामग्री में, छोटे अंतर परिवर्तनों के लिए, वॉल्यूमेट्रिक प्रसार का एक तिहाई एक अक्ष में होता है। एक उदाहरण के रूप में, स्टील का एक क्यूब लें जिसकी लंबाई L है। मूल आयतन

V=L^{3}

होगा और नई मात्रा, एक तापमान में वृद्धि के बाद, होगी

V+\Delta V=\left(L+\Delta L\right)^{3}=L^{3}+3L^{2}\Delta L+3L\Delta L^{2}+\Delta L^{3}\approx L^{3}+3L^{2}\Delta L=V+3V{\frac {\Delta L}{L}}.

हम शब्दों को आसानी से अनदेखा कर सकते हैं क्योंकि L एक छोटी मात्रा है जो वर्ग करने पर बहुत कम हो जाती है और घन करने पर स्थिर हो जाती है।

इसलिए

{\frac {\Delta V}{V}}=3{\Delta L \over L}=3\alpha _{L}\Delta T.

उपरोक्त अनुमान छोटे तापमान और आयामी परिवर्तनों के लिए है (अर्थात, जब

\Delta T

तथा

\Delta L

छोटे हैं), लेकिन अगर हम

\Delta T

के बड़े मानों का उपयोग करके आयतनमितीय और रैखिक गुणांक के बीच आगे और पीछे जाने की कोशिश कर रहे हैं, तो यह पकड़ में नहीं आता है। इस मामले में, तीसरा पद (और कभी-कभी चौथा पद भी) उपरोक्त अभिव्यक्ति को ध्यान में रखा जाना चाहिए।

इसी तरह, क्षेत्र तापीय प्रसार गुणांक रैखिक गुणांक का दो गुना है

\alpha _{A}=2\alpha _{L}

यह अनुपात एक तरह से ऊपर के रैखिक उदाहरण के समान पाया जा सकता है, यह देखते हुए कि घन पर एक चेहरे का क्षेत्र सिर्फ

L^{2}

है। साथ ही

\Delta T

, के बड़े मानों के साथ व्यवहार करते समय समान विचार किए जाने चाहिए।

सरल शब्दों में कहें तो, यदि एक घन ठोस की लंबाई 1.00 मीटर से 1.01 मीटर तक फैलती है, तो इसकी एक भुजा का क्षेत्रफल 1.00 m2 से 1.02 m2 तक फैल जाता है और इसका आयतन 1.00 m3 से 1.03 m3 तक फैल जाता है।

अनिसोट्रोपिक पदार्थ

अनिसोट्रोपिक संरचनाओं वाली पदार्थ, जैसे कि क्रिस्टल (घन समरूपता से कम, उदाहरण के लिए मार्टेंसिटिक चरण) और कई कंपोजिट, में सामान्यतः अलग-अलग दिशाओं में अलग-अलग रैखिक प्रसार गुणांक $\alpha _{L}$ होंगे। नतीजतन, कुल आयतनमितीय प्रसार तीन अक्षों के बीच असमान रूप से वितरित किया जाता है। यदि क्रिस्टल समरूपता मोनोक्लिनिक या ट्राइक्लिनिक है, तो इन अक्षों के बीच के कोण भी तापीय परिवर्तन के अधीन हैं। ऐसे मामलों में, तापीय प्रसार के गुणांक को छह स्वतंत्र तत्वों के साथ एक टेंसर के रूप में माना जाना चाहिए। टेंसर के तत्वों को निर्धारित करने का एक अच्छा तरीका एक्स-रे पाउडर विवर्तन द्वारा प्रसार का अध्ययन करना है। घन समरूपता (जैसे एफसीसी, बीसीसी) वाले पदार्थ के लिए तापीय प्रसार गुणांक टेंसर आइसोट्रोपिक है।^[8]

तापमान निर्भरता

ठोसों के तापीय प्रसार गुणांक सामान्यतः तापमान पर बहुत कम निर्भरता दिखाते हैं (बहुत कम तापमान को छोड़कर) जबकि तरल पदार्थ अलग-अलग तापमान पर अलग-अलग दरों पर प्रसार कर सकते हैं। हालांकि, कुछ ज्ञात अपवाद हैं उदाहरण के लिए, क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड तापमान की एक विस्तृत श्रृंखला पर अपने तापीय प्रसार गुणांक की महत्वपूर्ण भिन्नता प्रदर्शित करता है।^[9]

आदर्श गैसों में समदाब रेखीय प्रसार

चूंकि गैसें उस कंटेनर की संपूर्णता को भर देती हैं, जिस पर वे कब्जा करते हैं, निरंतर दबाव पर आयतनमितीय तापीय प्रसार गुणांक, $\alpha _{V}$ ,रुचि का ही एक है।

एक आदर्श गैस के लिए, आदर्श गैस नियम, $pV_{m}=RT$ के विभेदन द्वारा आसानी से एक सूत्र प्राप्त किया जा सकता है। यह प्रदान करता है

p\mathrm {d} V_{m}+V_{m}\mathrm {d} p=R\mathrm {d} T

जहाँ

p

दबाव है,

V_{m}

सोलर आयतन है (

V_{m}=V/n

, साथ

n

गैस के मोलो की कुल संख्या),

T

निरपेक्ष तापमान है और

R

गैस स्थिरांक के बराबर है।

एक समदाब रेखीय तापीय प्रसार के लिए हमारे पास $\mathrm {d} p=0$ है, ताकि $p\mathrm {d} V_{m}=R\mathrm {d} T$ और समदाब रेखीय तापीय प्रसार गुणांक है

\alpha _{V}\equiv {\frac {1}{V}}\left({\frac {\partial V}{\partial T}}\right)_{p}={\frac {1}{V_{m}}}\left({\frac {\partial V_{m}}{\partial T}}\right)_{p}={\frac {1}{V_{m}}}\left({\frac {R}{p}}\right)={\frac {R}{pV_{m}}}={\frac {1}{T}}

जो कि तापमान का एक प्रबल कार्य है तापमान को दोगुना करने से तापीय प्रसार गुणांक आधा हो जाएगा।

निरपेक्ष शून्य की गणना

लॉर्ड केल्विन, माप की इकाई का नाम

अक्टूबर 1848 में, ग्लासगो विश्वविद्यालय में प्राकृतिक दर्शनशास्त्र के 24 वर्षीय प्रोफेसर विलियम थॉमसन ने एक पूर्ण तापमितीय (थर्मोमेट्रिक) स्केल पर एक पेपर प्रकाशित किया।^[10]^[11]^[12]

एक फुटनोट में थॉमसन ने गणना की कि "अनंत ठंड" (पूर्ण शून्य) -273 डिग्री सेल्सियस (°C) के बराबर था (उन्होंने उस समय के "वायु थर्मामीटर का तापमान" के रूप में डिग्री सेल्सियस (°C) में तापमान कहा)। "-273" के इस मान को वह तापमान माना जाता था जिस पर आदर्श गैस की मात्रा शून्य तक पहुंच जाती है। तापमान के साथ एक तापीय प्रसार रैखिक (यानी तापीय प्रसार का एक निरंतर गुणांक) पर विचार करके, पूर्ण शून्य के मान को 0.366/100 डिग्री सेल्सियस (°C) के नकारात्मक पारस्परिक के रूप में रैखिक रूप से एक्सट्रपलेशन किया गया था - एक आदर्श गैस के तापीय प्रसार का स्वीकृत औसत गुणांक तापमान अंतराल 0°C-100°C, वर्तमान में स्वीकृत -273.15°C के मान को उल्लेखनीय संगति प्रदान करता है।

तरल पदार्थों में प्रसार

द्रवों का तापीय प्रसार प्रायः ठोस पदार्थों की तुलना में अधिक होता है क्योंकि तरल पदार्थों में मौजूद अंतर-आणविक बल अपेक्षाकृत कमजोर होते हैं और इसके घटक अणु अधिक गतिशील होते हैं।^[13]^[14] ठोस पदार्थों के विपरीत, द्रवों का कोई निश्चित आकार नहीं होता है और वे पात्र का आकार ले लेते हैं। नतीजतन, तरल पदार्थों की कोई निश्चित लंबाई और क्षेत्र नहीं होता है, इसलिए तरल पदार्थों के रैखिक और क्षेत्रीय प्रसार का महत्व केवल इस मायने में होता है कि उन्हें थर्मोमेट्री जैसे विषयों पर लागू किया जा सकता है और वैश्विक जलवायु परिवर्तन के कारण समुद्र के स्तर में वृद्धि का अनुमान लगाया जा सकता है।^[15] हालांकि, αL की गणना कभी-कभी αV के प्रायोगिक मान से की जाती है।

सामान्य तौर पर, तरल पदार्थ गर्म करने पर फैलते हैं। हालांकि पानी इस सामान्य व्यवहार का अपवाद है: 4 डिग्री सेल्सियस से नीचे यह गर्म होने पर सिकुड़ता है, जिससे एक नकारात्मक तापीय प्रसार गुणांक होता है। उच्च तापमान पर पानी एक सकारात्मक तापीय प्रसार गुणांक के साथ अधिक विशिष्ट व्यवहार दिखाता है।^[16]

एक तरल का स्पष्ट और पूर्ण प्रसार

द्रवों के प्रसार को सामान्यतः एक पात्र में मापा जाता है। जब कोई द्रव किसी पात्र में फैलता है तो पात्र द्रव के साथ-साथ फैलता है। इसलिए आयतन में देखी गई वृद्धि (जैसा कि तरल स्तर द्वारा मापा जाता है) इसकी मात्रा में वास्तविक वृद्धि नहीं है। कंटेनर के सापेक्ष तरल के प्रसार को इसका स्पष्ट प्रसार कहा जाता है, जबकि तरल के वास्तविक प्रसार को वास्तविक प्रसार या पूर्ण प्रसार कहा जाता है। द्रव के आयतन में प्रत्यक्ष वृद्धि के प्रति इकाई तापमान में वृद्धि और मूल आयतन के अनुपात को इसका प्रत्यक्ष प्रसार गुणांक कहा जाता है। पूर्ण प्रसार को अल्ट्रासोनिक विधियों सहित विभिन्न तकनीकों द्वारा मापा जा सकता है।^[17]

ऐतिहासिक रूप से, इस घटना ने तरल पदार्थों के तापीय प्रसार गुणांक के प्रयोगात्मक निर्धारण को जटिल बना दिया, क्योंकि तापीय प्रसार द्वारा उत्पन्न तरल स्तंभ की ऊंचाई में परिवर्तन का प्रत्यक्ष माप तरल के स्पष्ट प्रसार का माप है। इस प्रकार प्रयोग एक साथ प्रसार के दो गुणांकों को मापता है और एक तरल के प्रसार के माप को कंटेनर के प्रसार के लिए भी जिम्मेदार होना चाहिए। उदाहरण के लिए, जब एक लंबे संकीर्ण तने के साथ एक फ्लास्क, जिसमें आंशिक रूप से तने को भरने के लिए पर्याप्त तरल होता है, को ऊष्मा स्नान में रखा जाता है, तो स्टेम में तरल स्तंभ की ऊंचाई प्रारम्भ में गिर जाएगी, उसके बाद तुरंत उस ऊंचाई में वृद्धि होगी। जब तक फ्लास्क, तरल और ऊष्मा स्नान की पूरी प्रणाली गर्म न हो जाए। तरल स्तंभ की ऊंचाई में प्रारंभिक गिरावट तरल के प्रारंभिक संकुचन के कारण नहीं है, बल्कि फ्लास्क के प्रसार के कारण है क्योंकि यह पहले गर्मी स्नान से संपर्क करता है। इसके तुरंत बाद, फ्लास्क में तरल को फ्लास्क द्वारा ही गर्म किया जाता है और प्रसार करना प्रारम्भ कर देता है। चूंकि तरल पदार्थ में समान तापमान परिवर्तन के लिए ठोस पदार्थों की तुलना में अधिक प्रतिशत प्रसार होता है, इसलिए फ्लास्क में तरल का प्रसार अंततः फ्लास्क से अधिक हो जाता है, जिससे फ्लास्क में तरल का स्तर बढ़ जाता है। तापमान में छोटी और समान वृद्धि के लिए, एक तरल के आयतन (वास्तविक प्रसार) में वृद्धि तरल के आयतन (स्पष्ट प्रसार) में स्पष्ट वृद्धि और युक्त बर्तन के आयतन में वृद्धि के योग के बराबर होती है। द्रव का निरपेक्ष प्रसार, वहन करने वाले पात्र के प्रसार के लिए सही किया गया स्पष्ट प्रसार है।^[18]

उदाहरण और अनुप्रयोग

File:Rail buckle.jpg

रेल पटरियों के लंबे निरंतर खंडों का तापीय प्रसार रेल बकलिंग के लिए प्रेरक शक्ति है। इस घटना के परिणामस्वरूप अकेले अमेरिका में 1998-2002 के दौरान 1990 ट्रेन पटरी से उतर गई।^[19]

पदार्थ के प्रसार और संकुचन पर विचार किया जाना चाहिए जब बड़े ढांचे को डिजाइन करते समय, भूमि सर्वेक्षण के लिए दूरियों को मापने के लिए टेप या चेन का उपयोग करते समय, गर्म पदार्थ की ढलाई के लिए सांचे डिजाइन करते समय, और अन्य इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों में जब तापमान के कारण आयाम में बड़े बदलाव की उम्मीद होती है।

तापीय प्रसार का उपयोग यांत्रिक अनुप्रयोगों में एक दूसरे पर भागों को फिट करने के लिए भी किया जाता है, उदाहरण- एक झाड़ी को शाफ्ट के ऊपर फिट किया जा सकता है, इसके आंतरिक व्यास को शाफ्ट के व्यास से थोड़ा छोटा करके, फिर इसे तब तक गर्म किया जा सकता है जब तक कि यह शाफ्ट पर फिट न हो जाए, और इसे शाफ्ट पर धकेलने के बाद इसे ठंडा होने दें, इस प्रकार एक 'सिकुड़ फिट' प्राप्त करना। इंडक्शन सिकुड़ फिटिंग धातु के घटकों को 150 डिग्री सेल्सियस और 300 डिग्री सेल्सियस के बीच प्री-हीट करने के लिए एक सामान्य औद्योगिक विधि है, जिससे उनका प्रसार होता है और किसी अन्य घटक को सम्मिलित करने या हटाने की अनुमति मिलती है।

बहुत छोटे रैखिक प्रसार गुणांक के साथ कुछ मिश्र धातु मौजूद हैं, जिनका उपयोग उन अनुप्रयोगों में किया जाता है जो तापमान की एक सीमा पर भौतिक आयाम में बहुत छोटे परिवर्तन की मांग करते हैं। इनमें से एक इन्वार 36 है, जिसका प्रसार लगभग 0.6×10−6 K−1 के बराबर है। ये मिश्र धातुएँ एयरोस्पेस अनुप्रयोगों में उपयोगी होती हैं जहाँ व्यापक तापमान में उतार-चढ़ाव हो सकते हैं।

प्रयोगशाला में धातु की छड़ के रैखिक प्रसार को निर्धारित करने के लिए पुलिंगर के उपकरण का उपयोग किया जाता है। उपकरण में एक धातु का सिलेंडर होता है जो दोनों सिरों पर बंद होता है (जिसे स्टीम जैकेट कहा जाता है)। इसमें भाप के लिए एक इनलेट और आउटलेट दिया गया है। रॉड को गर्म करने के लिए भाप की आपूर्ति बॉयलर द्वारा की जाती है जो एक रबर ट्यूब द्वारा इनलेट से जुड़ा होता है। सिलेंडर के केंद्र में थर्मामीटर डालने के लिए एक छेद होता है। जांच के तहत रॉड एक भाप जैकेट में संलग्न होता है। इसका एक सिरा मुक्त होता है, लेकिन दूसरे सिरे को एक निश्चित पेंच से दबाया जाता है। रॉड की स्थिति एक माइक्रोमीटर स्क्रू गेज या स्फेरोमीटर द्वारा निर्धारित की जाती है।

किसी धातु के रैखिक तापीय प्रसार के गुणांक को निर्धारित करने के लिए, उस धातु से बने एक पाइप को भाप देकर गर्म किया जाता है। पाइप का एक सिरा सुरक्षित रूप से तय होता है और दूसरा एक घूर्णन शाफ्ट पर टिका होता है, जिसकी गति एक सूचक द्वारा इंगित की जाती है। एक उपयुक्त थर्मामीटर पाइप के तापमान को रिकॉर्ड करता है। यह लंबाई प्रति डिग्री तापमान परिवर्तन में सापेक्ष परिवर्तन की गणना को सक्षम बनाता है।

File:Drikkeglas med brud-1.JPG

अन्यथा ठंडे गिलास में गर्म तरल डालने के बाद असमान तापीय प्रसार के कारण फ्रैक्चर के साथ पीने का गिलास।

भंगुर पदार्थों में तापीय प्रसार का नियंत्रण कई कारणों से एक प्रमुख चिंता का विषय है। उदाहरण के लिए, कांच और चीनी मिट्टी की चीज़ें दोनों भंगुर होती हैं और असमान तापमान असमान प्रसार का कारण बनता है जो फिर से तापीय तनाव का कारण बनता है और इससे फ्रैक्चर हो सकता है। चीनी मिट्टी के शामिल होने या पदार्थ की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ मिलकर काम करने की आवश्यकता होती है और इसलिए उनके प्रसार को आवेदन से मेल खाना चाहिए। चूंकि ग्लेज़ को अंतर्निहित चीनी मिट्टी के बरतन (या अन्य निकाय के प्रकार) से मजबूती से जुड़ा होना चाहिए, इसलिए उनके तापीय प्रसार को निकाय को 'फिट' करने के लिए मिलान किया जाना चाहिए ताकि पृष्ठ-विदरण या कंपकंपी न हो। जिन उत्पादों का तापीय प्रसार उनकी सफलता की कुंजी है, उनके अच्छे उदाहरण कॉर्निंगवेयर और स्पार्क प्लग हैं। चीनी मिट्टी निकायों के तापीय प्रसार को क्रिस्टलीय प्रजातियों को बनाने के लिए फायरिंग द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है जो वांछित दिशा में पदार्थ के समग्र प्रसार को प्रभावित करेगा। इसके अलावा या इसके बजाय निकाय का निर्माण मैट्रिक्स में वांछित प्रसार के कणों को वितरित करने वाली पदार्थ को नियोजित कर सकता है। ग्लेज़ के तापीय प्रसार को उनकी रासायनिक संरचना और फायरिंग शेड्यूल द्वारा नियंत्रित किया जाता है जिसके अधीन वे थे। ज्यादातर मामलों में निकाय और शीशे के प्रसार को नियंत्रित करने में जटिल मुद्दे सम्मिलित होते हैं, ताकि तापीय प्रसार के लिए समायोजन अन्य गुणों को ध्यान में रखकर किया जाना चाहिए जो प्रभावित होंगे, और सामान्यतः व्यापार-बंद आवश्यक हैं।

तापीय प्रसार का जमीन के ऊपर भंडारण टैंकों में संग्रहीत गैसोलीन पर ध्यान देने योग्य प्रभाव हो सकता है, जिससे गैसोलीन पंपों से गैसोलीन निकल सकता है जो सर्दियों में भूमिगत भंडारण टैंकों में रखे गैसोलीन की तुलना में अधिक संकुचित हो सकता है, या गर्मियों में भूमिगत भंडारण टैंकों में रखे गैसोलीन की तुलना में कम संपीडित हो सकता है।^[20]

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हीटिंग पाइपलाइन पर प्रसार लूप

इंजीनियरिंग के अधिकांश क्षेत्रों में गर्मी से प्रेरित प्रसार को ध्यान में रखा जाना चाहिए। कुछ उदाहरण हैं-

धातु-फ़्रेमयुक्त खिड़कियों को रबर स्पेसर की आवश्यकता होती है।
रबर के टायरों को तापमान की एक सीमा पर अच्छा प्रदर्शन करने की आवश्यकता होती है, सड़क की सतहों और मौसम से निष्क्रिय रूप से गर्म या ठंडा किया जाता है, और यांत्रिक फ्लेक्सिंग और घर्षण द्वारा सक्रिय रूप से गर्म किया जाता है।
धातु के गर्म पानी के हीटिंग पाइप का उपयोग लंबी सीधी लंबाई में नहीं किया जाना चाहिए।
रेलवे और पुलों जैसी बड़ी संरचनाओं को सूर्य की किंक से बचने के लिए संरचनाओं में प्रसार जोड़ों की आवश्यकता होती है।
एक ग्रिडिरॉन पेंडुलम अधिक तापमान स्थिर पेंडुलम लंबाई बनाए रखने के लिए विभिन्न धातुओं की व्यवस्था का उपयोग करता है।
गर्मी के दिनों में बिजली की लाइन लटकी रहती है, लेकिन ठंड के दिन यह तंग रहती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि धातुएं ऊष्मा के तहत फैलती हैं।
प्रसार जोड़ एक पाइपलाइन प्रणाली में तापीय प्रसार को अवशोषित करते हैं।^[21]
सटीक इंजीनियरिंग के लिए लगभग हमेशा इंजीनियर को उत्पाद के तापीय प्रसार पर ध्यान देने की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग करते समय तापमान में 1 डिग्री जैसे छोटे परिवर्तन से नमूना फोकस बिंदु के सापेक्ष अपनी स्थिति बदल सकता है।
तरल थर्मामीटर में एक ट्यूब में एक तरल (प्रायः पारा या अल्कोहल) होता है, जो इसे केवल एक दिशा में प्रवाहित करने के लिए बाधित करता है जब तापमान में परिवर्तन के कारण इसका आयतन फैलता है।
एक द्वि-धातु यांत्रिक थर्मामीटर एक द्विधातु पट्टी का उपयोग करता है और दो धातुओं के अलग-अलग तापीय प्रसार के कारण झुकता है।

विभिन्न पदार्थों के लिए तापीय प्रसार गुणांक

एक अर्ध-क्रिस्टलीय पॉलीप्रोपाइलीन के लिए आयतनमितीय तापीय प्रसार गुणांक।

File:Coefficient dilatation lineique aciers.svg

कुछ स्टील ग्रेड के लिए रैखिक तापीय प्रसार गुणांक।

यह खंड कुछ सामान्य पदार्थोंं के गुणांकों को सारांशित करता है।

आइसोट्रोपिक पदार्थ के लिए गुणांक रैखिक तापीय प्रसार α और आयतनमितीय तापीय प्रसार αV αV = 3α से संबंधित हैं। तरल पदार्थों के लिए प्रायः आयतनमितीय प्रसार का गुणांक सूचीबद्ध होता है और तुलना के लिए यहां रैखिक प्रसार की गणना की जाती है।

कई धातुओं और यौगिकों जैसी सामान्य पदार्थों के लिए, तापीय प्रसार गुणांक गलनांक के व्युत्क्रमानुपाती होता है।^[22] विशेष रूप से, धातुओं के लिए संबंध है।

\alpha \approx {\frac {0.020}{T_{m}}}

हैलाइड और ऑक्साइड के लिए

\alpha \approx {\frac {0.038}{T_{m}}}-7.0\cdot 10^{-6}\,\mathrm {K} ^{-1}

नीचे दी गई तालिका में, α की सीमा कठोर ठोस पदार्थों के लिए 10−7 K−1 से लेकर कार्बनिक तरल पदार्थों के लिए 10−3 K−1 तक है। गुणांक α तापमान के साथ बदलता रहता है और कुछ पदार्थों में बहुत अधिक भिन्नता होती है; उदाहरण के लिए अलग-अलग दबाव पर सेमीक्रिस्टलाइन पॉलीप्रोपाइलीन (पीपी) के लिए आयतनमितीय गुणांक की भिन्नता बनाम तापमान, और कुछ स्टील ग्रेड के लिए रैखिक गुणांक बनाम तापमान की भिन्नता देखें (नीचे से ऊपर- फेरिटिक स्टेनलेस स्टील, मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील कार्बन स्टील, डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील, ऑस्टेनिटिक स्टील)। एक Ti-Nb मिश्र धातु के लिए एक ठोस में उच्चतम रैखिक गुणांक सूचित किया गया है।^{^{^[23]}}

^{^{(सूत्र αV ≈ 3α प्रायः ठोस पदार्थों के लिए प्रयोग किया जाता है।)^[24]}}

पदार्थ	पदार्थ प्रकार	रेखीय गुणांक सीएलटीई (CLTE) α at 20 °C (x10⁻⁶ K⁻¹)	आयतनमितीय गुणांक α_V at 20 °C (x10⁻⁶ K⁻¹)	नोट्स
एल्यूमीनियम	धातु	23.1	69
पीतल	मिश्र धातु	19	57
कार्बन स्टील	मिश्र धातु	10.8	32.4
सीएफआरपी (CFRP)		–0.8^[25]	विषमदैशिक	फाइबर दिशा
कंक्रीट	समग्र	12	36
ताँबा	धातु	17	51
हीरा	अधातु	1	3
एथेनॉल	द्रव	250	750^[26]
पेट्रोल	द्रव	317	950^[24]
काँच	काँच	8.5	25.5
बोरोसिलीकेट कांच^[27]	काँच	3.3 ^[28]	9.9	टंगस्टन, मोलिब्डेनम और कोवर के लिए मिलान किया गया सीलिंग पार्टनर।
ग्लिसरीन	द्रव		485^[27]
सोना	धातु	14	42
ग्रेनाइट	रॉक	35-43	105-129
बर्फ़	अधातु	51
इन्वार		1.2	3.6
लोहा	धातु	11.8	35.4
कैप्टन		20^[29]	60	ड्यूपॉन्ट कैप्टन 200ईएन
लेड	धातु	29	87
मैकोर		9.3^[30]
निकेल	धातु	13	39
ओक	जैविक	54^[31]		अनाज के लंबवत
डगलस-फ़िर	जैविक	27^[32]	75	रेडियल
डगलस-फ़िर	जैविक	45^[32]	75	स्पर्शरेखीय
डगलस-फ़िर	जैविक	3.5^[32]	75	अनाज के समानांतर
प्लेटिनम	धातु	9	27
पॉलीप्रोपाइलीन (पीपी (PP))	पॉलीमर	150	450	^{[citation needed]}
पीवीसी	पॉलीमर	52	156
फ़्यूज्ड क्वार्ट्ज़	अधातु	0.59	1.77
अल्फा-क्वार्ट्ज	अधातु	12-16/6-9^[33]		a-अक्ष/c-अक्ष के समानांतर T = -50 से 150 C
रबर	जैविक	विवादित	विवादित	देखें टॉक
रॉकसॉल्ट	रॉक	40	120
नीलम	अधातु	5.3^[34]		सी अक्ष के समानांतर, या [001]
सिलिकॉन कार्बाइड	अधातु	2.77^[35]	8.31
सिलिकॉन	अधातु	2.56^[36]	9
चाँदी	धातु	18^[37]	54
"सीताल"	कांच-सिरेमिक	0±0.15^[38]	0±0.45	औसत -60°C से 60°C के लिए
स्टेनलेस स्टील	मिश्र धातु	10.1 ~ 17.3	30.3 ~ 51.9
स्टील	मिश्र धातु	11.0 ~ 13.0	33.0 ~ 39.0	संघटक पर निर्भर
टाइटेनियम	धातु	8.6	26^[39]
टंगस्टन	धातु	4.5	13.5
जल	अधातु	69	207^[40]
"ज़ेरोडुर"	कांच-सिरेमिक	≈0.007-0.1^[41]		0°C से 50°C तक
अलवर मिश्र धातु 30	मिश्र धातु	−30^[42]	विषमदैशिक	तापमान की विस्तृत श्रृंखला में ऋणात्मक तापीय प्रसार प्रदर्शित करता है

यह भी देखें

संदर्भ

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बाहरी संबंध

Glass Thermal Expansion Thermal expansion measurement, definitions, thermal expansion calculation from the glass composition
Water thermal expansion calculator
DoITPoMS Teaching and Learning Package on Thermal Expansion and the Bi-material Strip
Engineering Toolbox – List of coefficients of Linear Expansion for some common materials
Article on how α_V is determined
MatWeb: Free database of engineering properties for over 79,000 materials
USA NIST Website – Temperature and Dimensional Measurement workshop
Hyperphysics: Thermal expansion
Understanding Thermal Expansion in Ceramic Glazes
Thermal Expansion Calculators
Thermal expansion via density calculator

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[41] "Schott AG". Archived from the original on 2013-10-04.

[42] Monroe, James A.; McAllister, Jeremy S.; Zgarba, Jay; Squires, David; Deegan, John P. (18 November 2019). "Negative thermal expansion ALLVAR alloys for athermalization" (Conference Presentation). Optifab 2019: 18. doi:10.1117/12.2536862.

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Contents

अवलोकन

प्रसार की भविष्यवाणी

संकुचन प्रभाव (ऋणात्मक तापीय प्रसार)

तापीय प्रसार को प्रभावित करने वाले कारक

घनत्व पर प्रभाव

तापीय प्रसार का गुणांक

सामान्य तापीय प्रसार गुणांक

ठोस में प्रसार

रैखिक प्रसार

तनाव पर प्रभाव

क्षेत्र प्रसार

वॉल्यूम प्रसार

आइसोट्रोपिक पदार्थ

अनिसोट्रोपिक पदार्थ

तापमान निर्भरता

आदर्श गैसों में समदाब रेखीय प्रसार

निरपेक्ष शून्य की गणना

तरल पदार्थों में प्रसार

एक तरल का स्पष्ट और पूर्ण प्रसार

उदाहरण और अनुप्रयोग

विभिन्न पदार्थों के लिए तापीय प्रसार गुणांक

यह भी देखें

संदर्भ

बाहरी संबंध

Navigation

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-{{Short description|Tendency of matter to change volume in response to a change in temperature}}
+{{Short description|Tendency of matter to change volume in response to a change in temperature}}{{Thermodynamics|cTopic='''[[Material properties (thermodynamics)|Material properties]]'''}}
-{{More citations needed|date=September 2017}}
-{{Thermodynamics|cTopic='''[[Material properties (thermodynamics)|Material properties]]'''}}
+[[File:Dehnungsfuge.jpg|thumb|तापीय प्रसार से होने वाले नुकसान से बचने के लिए उपयोग किए जाने वाले सड़क पुल में प्रसार जोड़।]]
+'''तापीय प्रसार''' तापमान में परिवर्तन की प्रतिक्रिया में पदार्थ के आकार, क्षेत्रफल, आयतन और घनत्व को बदलने की प्रवृत्ति है, जिसमें प्रायः चरण संक्रमण सम्मिलित नहीं होते हैं।<ref name="Tipler">{{cite book|author1-last=Tipler|author1-first=Paul A.|author2-last=Mosca|author2-first=Gene|title=Physics for Scientists and Engineers - Volume 1 Mechanics/Oscillations and Waves/Thermodynamics|publisher=Worth Publishers|year=2008|location=New York, NY|pages=666–670|url=https://books.google.com/books?id=BMVR37-8Jh0C&pg=PA668|isbn=978-1-4292-0132-2}}</ref>
-[[File:Dehnungsfuge.jpg|thumb|एक सड़क पुल में विस्तार संयुक्त थर्मल विस्तार से नुकसान से बचने के लिए उपयोग किया जाता है।]]
+तापमान किसी पदार्थ की औसत आणविक गतिज ऊर्जा का एक मोनोटोनिक कार्य है। जब किसी पदार्थ को गर्म किया जाता है, तो अणु कंपन करना प्रारम्भ कर देते हैं और अधिक गति करते हैं, प्रायः आपस में अधिक दूरी बनाते हैं। पदार्थ जो बढ़ते तापमान के साथ अनुबंध करते हैं, वे असामान्य हैं, और केवल सीमित तापमान सीमाओं के भीतर होते हैं (नीचे उदाहरण देखें)। तापमान में परिवर्तन से विभाजित सापेक्ष प्रसार (जिसे तनाव भी कहा जाता है) को रैखिक तापीय प्रसार के पदार्थ का गुणांक कहा जाता है और प्रायः तापमान के साथ बदलता रहता है। जैसे-जैसे कणों में ऊर्जा बढ़ती है, वे अपने बीच के अंतर-आणविक बलों को कमजोर करते हुए तेजी से और आगे बढ़ने लगते हैं, इसलिए पदार्थ का प्रसार होता है।
-ऊष्मीय प्रसार तापमान में परिवर्तन की प्रतिक्रिया में पदार्थ के आकार, क्षेत्रफल, आयतन और घनत्व को बदलने की प्रवृत्ति है, जिसमें प्रायः चरण संक्रमण सम्मिलित नहीं होते हैं।<ref name="Tipler">{{cite book|author1-last=Tipler|author1-first=Paul A.|author2-last=Mosca|author2-first=Gene|title=Physics for Scientists and Engineers - Volume 1 Mechanics/Oscillations and Waves/Thermodynamics|publisher=Worth Publishers|year=2008|location=New York, NY|pages=666–670|url=https://books.google.com/books?id=BMVR37-8Jh0C&pg=PA668|isbn=978-1-4292-0132-2}}</ref>
-तापमान किसी पदार्थ की औसत आणविक गतिज ऊर्जा का एक मोनोटोनिक कार्य है। जब किसी पदार्थ को गर्म किया जाता है, तो अणु कंपन करना प्रारम्भ कर देते हैं और अधिक गति करते हैं, प्रायः आपस में अधिक दूरी बनाते हैं। पदार्थ जो बढ़ते तापमान के साथ अनुबंध करते हैं, वे असामान्य हैं, और केवल सीमित तापमान सीमाओं के भीतर होते हैं (नीचे उदाहरण देखें)। तापमान में परिवर्तन से विभाजित सापेक्ष विस्तार (जिसे तनाव भी कहा जाता है) को रैखिक ऊष्मीय प्रसार के पदार्थ का गुणांक कहा जाता है और प्रायः तापमान के साथ बदलता रहता है। जैसे-जैसे कणों में ऊर्जा बढ़ती है, वे अपने बीच के अंतर-आणविक बलों को कमजोर करते हुए तेजी से और तेजी से आगे बढ़ने लगते हैं, इसलिए पदार्थ का विस्तार होता है।
 {{toclimit|3}}
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 == अवलोकन ==
-=== विस्तार की भविष्यवाणी ===
+=== प्रसार की भविष्यवाणी ===
-यदि अवस्था का एक समीकरण उपलब्ध है, तो इसका उपयोग कई अन्य अवस्था कार्यों के साथ-साथ सभी आवश्यक तापमानों और दबावों पर तापीय विस्तार के मानों की भविष्यवाणी करने के लिए किया जा सकता है।
+यदि अवस्था का एक समीकरण उपलब्ध है, तो इसका उपयोग कई अन्य अवस्था कार्यों के साथ-साथ सभी आवश्यक तापमानों और दबावों पर तापीय प्रसार के मानों की भविष्यवाणी करने के लिए किया जा सकता है।
-=== संकुचन प्रभाव (ऋणात्मक तापीय विस्तार) ===
+=== संकुचन प्रभाव (ऋणात्मक तापीय प्रसार) ===
-कुछ तापमान सीमाओं के भीतर गर्म करने पर कई पदार्थ अनुबंधित होते हैं इसे प्रायः "तापीय संकुचन" के बजाय ऋणात्मक तापीय विस्तार कहा जाता है। उदाहरण के लिए, पानी के तापीय विस्तार का गुणांक शून्य हो जाता है क्योंकि इसे 3.983 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा किया जाता है और फिर इस तापमान से नीचे ऋणात्मक हो जाता है इसका मतलब है कि इस तापमान पर पानी का घनत्व अधिकतम होता है, और इससे पानी के पिंडों को उप-शून्य मौसम की विस्तारित अवधि के दौरान अपनी निचली गहराई पर इस तापमान को बनाए रखते हैं।
+कुछ तापमान सीमाओं के भीतर गर्म करने पर कई पदार्थ अनुबंधित होते हैं इसे प्रायः "तापीय संकुचन" के बजाय ऋणात्मक तापीय प्रसार कहा जाता है। उदाहरण के लिए, पानी के तापीय प्रसार का गुणांक शून्य हो जाता है क्योंकि इसे 3.983 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा किया जाता है और फिर इस तापमान से नीचे ऋणात्मक हो जाता है इसका मतलब है कि इस तापमान पर पानी का घनत्व अधिकतम होता है, और इससे पानी के पिंडों को उप-शून्य मौसम की प्रसारित अवधि के दौरान अपनी निचली गहराई पर इस तापमान को बनाए रखते हैं।
-अन्य पदार्थोंं को भी ऋणात्मक तापीय विस्तार प्रदर्शित करने के लिए जाना जाता है। लगभग 18 और 120 केल्विन के बीच तापमान के लिए काफी शुद्ध सिलिकॉन में तापीय विस्तार का ऋणात्मक गुणांक होता है।<ref>{{cite book|editor1-first=William C.|editor1-last=O'Mara| editor2-first=Robert B.|editor2-last=Herring|editor3-first=Lee P.|editor3-last=Hunt| title=Handbook of semiconductor silicon technology| place=Park Ridge, New Jersey|publisher=Noyes Publications|year=1990|page=431|chapter-url=https://books.google.com/books?id=COcVgAtqeKkC&pg=PA431|isbn=978-0-8155-1237-0|access-date=2010-07-11|last=Bullis|first=W. Murray|chapter=Chapter 6}}</ref> ऑलवर (ALLVAR) मिश्र 30, एक टाइटेनियम मिश्र धातु, तापमान की एक विस्तृत श्रृंखला में एक अनिसोट्रोपिक नकारात्मक तापीय विस्तार प्रदर्शित करता है।<ref>{{Cite journal |last1=Monroe |first1=James A. |last2=East |first2=Matthew |last3=Hull |first3=Tony B. |date=2021-08-24 |editor-last=Hallibert |editor-first=Pascal |editor2-last=Hull |editor2-first=Tony B. |editor3-last=Kim |editor3-first=Daewook |editor4-last=Keller |editor4-first=Fanny |title=ALLVAR alloy athermalization: a novel and cost-effective alternative for small to moderate sized space telescopes |url=https://www.spiedigitallibrary.org/conference-proceedings-of-spie/11820/2594816/ALLVAR-alloy-athermalization--a-novel-and-cost-effective-alternative/10.1117/12.2594816.full |journal=Astronomical Optics: Design, Manufacture, and Test of Space and Ground Systems III |volume=11820 |location=San Diego, United States |publisher=SPIE |pages=52–59 |doi=10.1117/12.2594816 |bibcode=2021SPIE11820E..0BM |isbn=978-1-5106-4478-6|s2cid=238477713 }}</ref>
+अन्य पदार्थोंं को भी ऋणात्मक तापीय प्रसार प्रदर्शित करने के लिए जाना जाता है। लगभग 18 और 120 केल्विन के बीच तापमान के लिए काफी शुद्ध सिलिकॉन में तापीय प्रसार का ऋणात्मक गुणांक होता है।<ref>{{cite book|editor1-first=William C.|editor1-last=O'Mara| editor2-first=Robert B.|editor2-last=Herring|editor3-first=Lee P.|editor3-last=Hunt| title=Handbook of semiconductor silicon technology| place=Park Ridge, New Jersey|publisher=Noyes Publications|year=1990|page=431|chapter-url=https://books.google.com/books?id=COcVgAtqeKkC&pg=PA431|isbn=978-0-8155-1237-0|access-date=2010-07-11|last=Bullis|first=W. Murray|chapter=Chapter 6}}</ref> ऑलवर (ALLVAR) मिश्र 30, एक टाइटेनियम मिश्र धातु, तापमान की एक विस्तृत श्रृंखला में एक अनिसोट्रोपिक नकारात्मक तापीय प्रसार प्रदर्शित करता है।<ref>{{Cite journal |last1=Monroe |first1=James A. |last2=East |first2=Matthew |last3=Hull |first3=Tony B. |date=2021-08-24 |editor-last=Hallibert |editor-first=Pascal |editor2-last=Hull |editor2-first=Tony B. |editor3-last=Kim |editor3-first=Daewook |editor4-last=Keller |editor4-first=Fanny |title=ALLVAR alloy athermalization: a novel and cost-effective alternative for small to moderate sized space telescopes |url=https://www.spiedigitallibrary.org/conference-proceedings-of-spie/11820/2594816/ALLVAR-alloy-athermalization--a-novel-and-cost-effective-alternative/10.1117/12.2594816.full |journal=Astronomical Optics: Design, Manufacture, and Test of Space and Ground Systems III |volume=11820 |location=San Diego, United States |publisher=SPIE |pages=52–59 |doi=10.1117/12.2594816 |bibcode=2021SPIE11820E..0BM |isbn=978-1-5106-4478-6|s2cid=238477713 }}</ref>
 === तापीय प्रसार को प्रभावित करने वाले कारक ===
-गैसों या तरल पदार्थों के विपरीत, ठोस पदार्थ तापीय विस्तार के दौरान अपना आकार बनाए रखते हैं।
+गैसों या तरल पदार्थों के विपरीत, ठोस पदार्थ तापीय प्रसार के दौरान अपना आकार बनाए रखते हैं।
-तापीय विस्तार प्रायः बांड ऊर्जा में वृद्धि के साथ कम हो जाता है, जिसका ठोस के गलनांक पर भी प्रभाव पड़ता है, इसलिए, उच्च गलनांक पदार्थ में कम तापीय विस्तार होने की अधिक संभावना होती है। सामान्य तौर पर, तरल पदार्थ ठोस की तुलना में थोड़ा अधिक फैलता है। क्रिस्टल की तुलना में चश्मे का तापीय विस्तार थोड़ा अधिक होता है।<ref>{{Cite book| first=A. K.| last=Varshneya|title=Fundamentals of inorganic glasses|publisher=Society of Glass Technology| location=Sheffield| year=2006|isbn=978-0-12-714970-7}}</ref> कांच के संक्रमण तापमान पर, एक अनाकारपदार्थ में होने वाली पुनर्व्यवस्था तापीय विस्तार और विशिष्ट ऊष्मा के गुणांक की विशेषता विच्छेदन की ओर ले जाती है। ये असंतुलन कांच संक्रमण तापमान का पता लगाने की अनुमति देता है जहां एक आयतनमितीय तरल एक गिलास में बदल जाता है।<ref>{{cite journal| doi=10.3390/e10030334|first=M. I.|last=Ojovan|title=Configurons: thermodynamic parameters and symmetry changes at glass transition| journal=Entropy|volume=10|issue=3|pages=334–364|year=2008|bibcode=2008Entrp..10..334O|doi-access=free}}</ref> एक दिलचस्प "कूलिंग-बाय-हीटिंग" प्रभाव तब होता है जब एक गिलास बनाने वाले तरल को बाहर से गर्म किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप तरल के अंदर तापमान में गिरावट आती है।<ref>{{Cite journal|last1=Papini|first1=Jon J.|last2=Dyre|first2=Jeppe C.| last3=Christensen|first3=Tage| date=2012-11-29|title=''Cooling by Heating''---Demonstrating the Significance of the Longitudinal Specific Heat|url=https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevX.2.041015|journal=Physical Review X|volume=2|issue=4|pages=041015| doi=10.1103/PhysRevX.2.041015|arxiv=1206.6007|bibcode=2012PhRvX...2d1015P|s2cid=53414775}}</ref>
+तापीय प्रसार प्रायः बांड ऊर्जा में वृद्धि के साथ कम हो जाता है, जिसका ठोस के गलनांक पर भी प्रभाव पड़ता है, इसलिए, उच्च गलनांक पदार्थ में कम तापीय प्रसार होने की अधिक संभावना होती है। सामान्य तौर पर, तरल पदार्थ ठोस की तुलना में थोड़ा अधिक फैलता है। क्रिस्टल की तुलना में चश्मे का तापीय प्रसार थोड़ा अधिक होता है।<ref>{{Cite book| first=A. K.| last=Varshneya|title=Fundamentals of inorganic glasses|publisher=Society of Glass Technology| location=Sheffield| year=2006|isbn=978-0-12-714970-7}}</ref> कांच के संक्रमण तापमान पर, एक अनाकारपदार्थ में होने वाली पुनर्व्यवस्था तापीय प्रसार और विशिष्ट ऊष्मा के गुणांक की विशेषता विच्छेदन की ओर ले जाती है। ये असंतुलन कांच संक्रमण तापमान का पता लगाने की अनुमति देता है जहां एक आयतनमितीय तरल एक गिलास में बदल जाता है।<ref>{{cite journal| doi=10.3390/e10030334|first=M. I.|last=Ojovan|title=Configurons: thermodynamic parameters and symmetry changes at glass transition| journal=Entropy|volume=10|issue=3|pages=334–364|year=2008|bibcode=2008Entrp..10..334O|doi-access=free}}</ref> एक दिलचस्प "कूलिंग-बाय-हीटिंग" प्रभाव तब होता है जब एक गिलास बनाने वाले तरल को बाहर से गर्म किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप तरल के अंदर तापमान में गिरावट आती है।<ref>{{Cite journal|last1=Papini|first1=Jon J.|last2=Dyre|first2=Jeppe C.| last3=Christensen|first3=Tage| date=2012-11-29|title=''Cooling by Heating''---Demonstrating the Significance of the Longitudinal Specific Heat|url=https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevX.2.041015|journal=Physical Review X|volume=2|issue=4|pages=041015| doi=10.1103/PhysRevX.2.041015|arxiv=1206.6007|bibcode=2012PhRvX...2d1015P|s2cid=53414775}}</ref>
-पानी का अवशोषण या अवशोषण (या अन्य विलायकों) कई सामान्य पदार्थों के आकार को बदल सकता है; कई कार्बनिक पदार्थ तापीय विस्तार की तुलना में इस प्रभाव के कारण आकार में बहुत अधिक परिवर्तन करते हैं। पानी के संपर्क में आने वाले सामान्य प्लास्टिक लंबे समय में कई प्रतिशत तक फैल सकते हैं।
+पानी का अवशोषण या अवशोषण (या अन्य विलायकों) कई सामान्य पदार्थों के आकार को बदल सकता है; कई कार्बनिक पदार्थ तापीय प्रसार की तुलना में इस प्रभाव के कारण आकार में बहुत अधिक परिवर्तन करते हैं। पानी के संपर्क में आने वाले सामान्य प्लास्टिक लंबे समय में कई प्रतिशत तक फैल सकते हैं।
 === घनत्व पर प्रभाव ===
-ऊष्मीय प्रसार किसी पदार्थ के कणों के बीच के स्थान को बदल देता है, जो पदार्थ के आयतन में परिवर्तन करता है, जबकि उसके द्रव्यमान को नगण्य रूप से बदलता है (नगण्य राशि ऊर्जा-द्रव्यमान तुल्यता से आती है), इस प्रकार इसका घनत्व बदल जाता है, जिसका प्रभाव किसी भी उत्प्लावक बल पर होता है। यह। यह असमान रूप से गर्म द्रव द्रव्यमान के संवहन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, विशेष रूप सेतापीय विस्तार को हवा और समुद्री धाराओं के लिए आंशिक रूप से जिम्मेदार बनाता है।
+तापीय प्रसार किसी पदार्थ के कणों के बीच के स्थान को बदल देता है, जो पदार्थ के आयतन में परिवर्तन करता है, जबकि उसके द्रव्यमान को नगण्य रूप से बदलता है (नगण्य राशि ऊर्जा-द्रव्यमान तुल्यता से आती है), इस प्रकार इसका घनत्व बदल जाता है, जिसका प्रभाव किसी भी उत्प्लावक बल पर होता है। यह। यह असमान रूप से गर्म द्रव द्रव्यमान के संवहन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, विशेष रूप सेतापीय प्रसार को हवा और समुद्री धाराओं के लिए आंशिक रूप से जिम्मेदार बनाता है।
-== तापीय विस्तार का गुणांक ==
+== तापीय प्रसार का गुणांक ==
-तापीय विस्तार का गुणांक बताता है कि तापमान में बदलाव के साथ किसी वस्तु का आकार कैसे बदलता है। विशेष रूप से, यह स्थिर दबाव पर तापमान में प्रति डिग्री परिवर्तन के आकार में भिन्नात्मक परिवर्तन को मापता है, जैसे कि कम गुणांक आकार में परिवर्तन के लिए कम प्रवृत्ति का वर्णन करते हैं। कई प्रकार के गुणांक विकसित किए गए हैं- आयतनमितीय, क्षेत्र और रैखिक। गुणांक का चुनाव विशेष अनुप्रयोग पर निर्भर करता है और कौन से आयामों को महत्वपूर्ण माना जाता है। ठोस पदार्थों के लिए, किसी का संबंध केवल लंबाई के साथ या किसी क्षेत्र में परिवर्तन से हो सकता है।
+तापीय प्रसार का गुणांक बताता है कि तापमान में बदलाव के साथ किसी वस्तु का आकार कैसे बदलता है। विशेष रूप से, यह स्थिर दबाव पर तापमान में प्रति डिग्री परिवर्तन के आकार में भिन्नात्मक परिवर्तन को मापता है, जैसे कि कम गुणांक आकार में परिवर्तन के लिए कम प्रवृत्ति का वर्णन करते हैं। कई प्रकार के गुणांक विकसित किए गए हैं- आयतनमितीय, क्षेत्र और रैखिक। गुणांक का चुनाव विशेष अनुप्रयोग पर निर्भर करता है और कौन से आयामों को महत्वपूर्ण माना जाता है। ठोस पदार्थों के लिए, किसी का संबंध केवल लंबाई के साथ या किसी क्षेत्र में परिवर्तन से हो सकता है।
-आयतनमितीय तापीय विस्तार गुणांक सबसे बुनियादी तापीय विस्तार गुणांक है, और तरल पदार्थ के लिए सबसे अधिक प्रासंगिक है। सामान्य तौर पर, सभी दिशाओं में होने वाले विस्तार या संकुचन के साथ, उनके तापमान में परिवर्तन होने पर पदार्थ फैलते या सिकुड़ते हैं। वे पदार्थ जो सभी दिशाओं में समान दर से फैलते हैं, समदैशिक कहलाते हैं। आइसोट्रोपिक पदार्थों के लिए, क्षेत्र और  आयतनमितीय, तापीय विस्तार गुणांक क्रमशः रैखिक तापीय विस्तार गुणांक से लगभग दोगुना और तीन गुना बड़ा होता है।
+आयतनमितीय तापीय प्रसार गुणांक सबसे बुनियादी तापीय प्रसार गुणांक है, और तरल पदार्थ के लिए सबसे अधिक प्रासंगिक है। सामान्य तौर पर, सभी दिशाओं में होने वाले प्रसार या संकुचन के साथ, उनके तापमान में परिवर्तन होने पर पदार्थ फैलते या सिकुड़ते हैं। वे पदार्थ जो सभी दिशाओं में समान दर से फैलते हैं, समदैशिक कहलाते हैं। आइसोट्रोपिक पदार्थों के लिए, क्षेत्र और  आयतनमितीय, तापीय प्रसार गुणांक क्रमशः रैखिक तापीय प्रसार गुणांक से लगभग दोगुना और तीन गुना बड़ा होता है।
 ठोस, द्रव और गैसों के लिए इन गुणांकों की गणितीय परिभाषाएँ नीचे दी गई हैं।
-=== सामान्य तापीय विस्तार गुणांक ===
+=== सामान्य तापीय प्रसार गुणांक ===
-गैस, तरल, या ठोस के सामान्य मामले में, तापीय विस्तार का आयतनमितीय गुणांक द्वारा दिया जाता है
+गैस, तरल, या ठोस के सामान्य मामले में, तापीय प्रसार का आयतनमितीय गुणांक द्वारा दिया जाता है
 <math display="block">\alpha = \alpha_{\text{V}} = \frac{1}{V}\,\left(\frac{\partial V}{\partial T}\right)_{p}</math>
-व्युत्पन्न के लिए सबस्क्रिप्ट "पी" इंगित करता है कि विस्तार के दौरान दबाव स्थिर रहता है, और सबस्क्रिप्ट वी (V) तनाव देता है कि यह आयतनमितीय (रैखिक नहीं) विस्तार है जो इस सामान्य परिभाषा में प्रवेश करता है। गैस के मामले में, यह तथ्य कि दबाव स्थिर रहता है, महत्वपूर्ण है, क्योंकि गैस की मात्रा दबाव के साथ-साथ तापमान के साथ काफी भिन्न होगी। कम घनत्व वाली गैस के लिए इसे आदर्श गैस नियम से देखा जा सकता है।
+व्युत्पन्न के लिए सबस्क्रिप्ट "पी" इंगित करता है कि प्रसार के दौरान दबाव स्थिर रहता है, और सबस्क्रिप्ट वी (V) तनाव देता है कि यह आयतनमितीय (रैखिक नहीं) प्रसार है जो इस सामान्य परिभाषा में प्रवेश करता है। गैस के मामले में, यह तथ्य कि दबाव स्थिर रहता है, महत्वपूर्ण है, क्योंकि गैस की मात्रा दबाव के साथ-साथ तापमान के साथ काफी भिन्न होगी। कम घनत्व वाली गैस के लिए इसे आदर्श गैस नियम से देखा जा सकता है।
-== ठोस में विस्तार ==
+== ठोस में प्रसार ==
-तापीय विस्तार की गणना करते समय यह विचार करना आवश्यक है कि क्या पिंड विस्तार के लिए स्वतंत्र है या बाध्य है। यदि पिंड विस्तार करने के लिए स्वतंत्र है, तो तापमान में वृद्धि के परिणामस्वरूप होने वाले विस्तार या तनाव की गणना तापीय विस्तार के लागू गुणांक का उपयोग करके की जा सकती है।
+तापीय प्रसार की गणना करते समय यह विचार करना आवश्यक है कि क्या पिंड प्रसार के लिए स्वतंत्र है या बाध्य है। यदि पिंड प्रसार करने के लिए स्वतंत्र है, तो तापमान में वृद्धि के परिणामस्वरूप होने वाले प्रसार या तनाव की गणना तापीय प्रसार के लागू गुणांक का उपयोग करके की जा सकती है।
-यदि पिंड को बाध्य किया जाता है ताकि उसका विस्तार न हो सके, तो तापमान में परिवर्तन के कारण आंतरिक तनाव उत्पन्न (या परिवर्तित) होगा। इस तनाव की गणना उस तनाव पर विचार करके की जा सकती है जो तब होता है जब पिंड विस्तार करने के लिए स्वतंत्र होता है और उस तनाव को शून्य तक कम करने के लिए आवश्यक तनाव, लोचदार या यंग के मापांक द्वारा विशेषता तनाव / तनाव संबंध के माध्यम से होता है। ठोस पदार्थों के विशेष मामले में, बाहरी परिवेश का दबाव प्रायः किसी वस्तु के आकार को प्रभावित नहीं करता है और इसलिए प्रायः दबाव परिवर्तन के प्रभाव पर विचार करना आवश्यक नहीं होता है।
+यदि पिंड को बाध्य किया जाता है ताकि उसका प्रसार न हो सके, तो तापमान में परिवर्तन के कारण आंतरिक तनाव उत्पन्न (या परिवर्तित) होगा। इस तनाव की गणना उस तनाव पर विचार करके की जा सकती है जो तब होता है जब पिंड प्रसार करने के लिए स्वतंत्र होता है और उस तनाव को शून्य तक कम करने के लिए आवश्यक तनाव, लोचदार या यंग के मापांक द्वारा विशेषता तनाव / तनाव संबंध के माध्यम से होता है। ठोस पदार्थों के विशेष मामले में, बाहरी परिवेश का दबाव प्रायः किसी वस्तु के आकार को प्रभावित नहीं करता है और इसलिए प्रायः दबाव परिवर्तन के प्रभाव पर विचार करना आवश्यक नहीं होता है।
-सामान्य इंजीनियरिंग ठोस में प्रायः तापीय विस्तार के गुणांक होते हैं जो तापमान की सीमा पर महत्वपूर्ण रूप से भिन्न नहीं होते हैं जहां उन्हें उपयोग करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, इसलिए जहां अत्यधिक उच्च सटीकता की आवश्यकता नहीं होती है, व्यावहारिक गणना स्थिर, औसत, विस्तार के गुणांक मान पर आधारित हो सकती है।
+सामान्य इंजीनियरिंग ठोस में प्रायः तापीय प्रसार के गुणांक होते हैं जो तापमान की सीमा पर महत्वपूर्ण रूप से भिन्न नहीं होते हैं जहां उन्हें उपयोग करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, इसलिए जहां अत्यधिक उच्च सटीकता की आवश्यकता नहीं होती है, व्यावहारिक गणना स्थिर, औसत, प्रसार के गुणांक मान पर आधारित हो सकती है।
-=== रैखिक विस्तार ===
+=== रैखिक प्रसार ===
-[[File:Linia dilato.png|thumb|थर्मल विस्तार के कारण एक रॉड की लंबाई में परिवर्तन।]]
+[[File:Linia dilato.png|thumb|तापीय प्रसार के कारण छड़ की लंबाई में परिवर्तन।]]
-रैखिक विस्तार का अर्थ है मात्रा में परिवर्तन (आयतनमितीय विस्तार) के विपरीत एक आयाम (लंबाई) में परिवर्तन। पहले सन्निकटन के लिए, तापीय विस्तार के कारण किसी वस्तु की लंबाई माप में परिवर्तन रैखिक तापीय विस्तार (सीएलटीई) के गुणांक द्वारा तापमान परिवर्तन से संबंधित है। यह तापमान परिवर्तन की प्रति डिग्री लंबाई में भिन्नात्मक परिवर्तन है। दबाव के नगण्य प्रभाव को मानते हुए, हम लिख सकते हैं-<math display="block">\alpha_L = \frac{1}{L}\,\frac{\mathrm{d}L}{\mathrm{d}T}</math>
+रैखिक प्रसार का अर्थ है मात्रा में परिवर्तन (आयतनमितीय प्रसार) के विपरीत एक आयाम (लंबाई) में परिवर्तन। पहले सन्निकटन के लिए, तापीय प्रसार के कारण किसी वस्तु की लंबाई माप में परिवर्तन रैखिक तापीय प्रसार (सीएलटीई) के गुणांक द्वारा तापमान परिवर्तन से संबंधित है। यह तापमान परिवर्तन की प्रति डिग्री लंबाई में भिन्नात्मक परिवर्तन है। दबाव के नगण्य प्रभाव को मानते हुए, हम लिख सकते हैं-<math display="block">\alpha_L = \frac{1}{L}\,\frac{\mathrm{d}L}{\mathrm{d}T}</math>
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 रैखिक आयाम में परिवर्तन का अनुमान लगाया जा सकता है
 <math display="block">\frac{\Delta L}{L} = \alpha_L \Delta T</math>
-यह अनुमान तब तक काम करता है जब तक कि रैखिक-विस्तार गुणांक तापमान में परिवर्तन पर बहुत अधिक नहीं बदलता है <math>\Delta T</math>, और लंबाई में भिन्नात्मक परिवर्तन छोटा है <math>\Delta L/L \ll 1</math>। यदि इनमें से कोई भी शर्तें लागू नहीं होती हैं, तो सटीक अंतर समीकरण (उपयोग <math>\mathrm{d}L/\mathrm{d}T</math>) एकीकृत होना चाहिए।
+यह अनुमान तब तक काम करता है जब तक कि रैखिक-प्रसार गुणांक तापमान में परिवर्तन पर बहुत अधिक नहीं बदलता है <math>\Delta T</math>, और लंबाई में भिन्नात्मक परिवर्तन छोटा है <math>\Delta L/L \ll 1</math>। यदि इनमें से कोई भी शर्तें लागू नहीं होती हैं, तो सटीक अंतर समीकरण (उपयोग <math>\mathrm{d}L/\mathrm{d}T</math>) एकीकृत होना चाहिए।
 ==== तनाव पर प्रभाव ====
-छड़ या केबल जैसी महत्वपूर्ण लंबाई वाली ठोस सामग्रियों के लिए, थर्मल विस्तार की मात्रा का अनुमान सामग्री तनाव द्वारा वर्णित किया जा सकता है, जो <math>\epsilon_\mathrm{thermal}</math> द्वारा दिया गया है और इस प्रकार परिभाषित किया गया है-
+छड़ या केबल जैसी महत्वपूर्ण लंबाई वाली ठोस सामग्रियों के लिए, तापीय प्रसार की मात्रा का अनुमान सामग्री तनाव द्वारा वर्णित किया जा सकता है, जो <math>\epsilon_\mathrm{thermal}</math> द्वारा दिया गया है और इस प्रकार परिभाषित किया गया है-
 <math display="block">\epsilon_\mathrm{thermal} = \frac{(L_\mathrm{final} - L_\mathrm{initial})} {L_\mathrm{initial}}</math>
 जहाँ <math>L_\mathrm{initial}</math> तापमान के परिवर्तन से पहले की लंबाई है और <math>L_\mathrm{final}</math> तापमान में परिवर्तन के बाद की लंबाई है।
-अधिकांश ठोस पदार्थों के लिए, थर्मल विस्तार तापमान में परिवर्तन के समानुपाती होता है
+अधिकांश ठोस पदार्थों के लिए, तापीय प्रसार तापमान में परिवर्तन के समानुपाती होता है
 <math display="block">\epsilon_\mathrm{thermal} \propto \Delta T</math>
 इस प्रकार, या तो तनाव या तापमान में परिवर्तन का अनुमान लगाया जा सकता है
@@ Line 76: / Line 73: @@
 जहाँ,
 <math display="block">\Delta T = (T_\mathrm{final} - T_\mathrm{initial})</math>
-दो रिकॉर्ड किए गए उपभेदों के बीच तापमान का अंतर है, जिसे डिग्री फ़ारेनहाइट, डिग्री रैंकिन, डिग्री सेल्सियस या केल्विन में मापा जाता है, और <math>\alpha_L </math>"प्रति डिग्री" में तपीय विस्तार का रैखिक गुणांक है फ़ारेनहाइट", "प्रति डिग्री रैंकिन", "प्रति डिग्री सेल्सियस", या "प्रति केल्विन", जिसे क्रमशः °F−1, R−1, °C−1, या K−1 द्वारा दर्शाया जाता है। सातत्य यांत्रिकी के क्षेत्र में, ऊष्मीय प्रसार और उसके प्रभावों को आइजनस्ट्रेन और आइजेनस्ट्रेस के रूप में माना जाता है।
+दो रिकॉर्ड किए गए उपभेदों के बीच तापमान का अंतर है, जिसे डिग्री फ़ारेनहाइट, डिग्री रैंकिन, डिग्री सेल्सियस या केल्विन में मापा जाता है, और <math>\alpha_L </math>"प्रति डिग्री" में तपीय प्रसार का रैखिक गुणांक है फ़ारेनहाइट", "प्रति डिग्री रैंकिन", "प्रति डिग्री सेल्सियस", या "प्रति केल्विन", जिसे क्रमशः °F−1, R−1, °C−1, या K−1 द्वारा दर्शाया जाता है। सातत्य यांत्रिकी के क्षेत्र में, तापीय प्रसार और उसके प्रभावों को आइजनस्ट्रेन और आइजेनस्ट्रेस के रूप में माना जाता है।
-=== क्षेत्र विस्तार ===
+=== क्षेत्र प्रसार ===
-क्षेत्र तापीय विस्तार गुणांक तापमान में परिवर्तन के लिए पदार्थ के क्षेत्र आयामों में परिवर्तन से संबंधित है। यह तापमान परिवर्तन के प्रति डिग्री क्षेत्र में भिन्नात्मक परिवर्तन है। दबाव की उपेक्षा करते हुए, हम लिख सकते हैं-
+क्षेत्र तापीय प्रसार गुणांक तापमान में परिवर्तन के लिए पदार्थ के क्षेत्र आयामों में परिवर्तन से संबंधित है। यह तापमान परिवर्तन के प्रति डिग्री क्षेत्र में भिन्नात्मक परिवर्तन है। दबाव की उपेक्षा करते हुए, हम लिख सकते हैं-
 <math display="block">\alpha_A = \frac{1}{A}\,\frac{\mathrm{d}A}{\mathrm{d}T}</math>
 जहाँ <math>A</math> वस्तु पर रुचि का कुछ क्षेत्र है, और <math>dA/dT</math> तापमान में प्रति इकाई परिवर्तन उस क्षेत्र के परिवर्तन की दर है।
 क्षेत्र में परिवर्तन का अनुमान इस प्रकार लगाया जा सकता है<math display="block">\frac{\Delta A}{A} = \alpha_A\Delta T</math>
-यह समीकरण तब तक अच्छी तरह से काम करता है जब तक क्षेत्र विस्तार गुणांक तापमान में परिवर्तन <math>\Delta T</math>,पर अधिक नहीं बदलता है, और क्षेत्र में भिन्नात्मक परिवर्तन छोटा है <math>\Delta A/A \ll 1</math>। यदि इनमें से कोई भी शर्तें लागू नहीं होती हैं, तो समीकरण को एकीकृत किया जाना चाहिए।
+यह समीकरण तब तक अच्छी तरह से काम करता है जब तक क्षेत्र प्रसार गुणांक तापमान में परिवर्तन <math>\Delta T</math>,पर अधिक नहीं बदलता है, और क्षेत्र में भिन्नात्मक परिवर्तन छोटा है <math>\Delta A/A \ll 1</math>। यदि इनमें से कोई भी शर्तें लागू नहीं होती हैं, तो समीकरण को एकीकृत किया जाना चाहिए।
-=== वॉल्यूम विस्तार ===
+=== वॉल्यूम प्रसार ===
-एक ठोस के लिए, हम पदार्थ पर दबाव के प्रभावों की उपेक्षा कर सकते हैं, और आयतनमितीय (या घनीय) तापीय विस्तार गुणांक लिखा जा सकता है<ref>{{cite book|last1=Turcotte|first1=Donald L.|last2=Schubert|first2=Gerald| year=2002| title=Geodynamics| edition=2nd| publisher=Cambridge|isbn=978-0-521-66624-4}}</ref>
+एक ठोस के लिए, हम पदार्थ पर दबाव के प्रभावों की उपेक्षा कर सकते हैं, और आयतनमितीय (या घनीय) तापीय प्रसार गुणांक लिखा जा सकता है<ref>{{cite book|last1=Turcotte|first1=Donald L.|last2=Schubert|first2=Gerald| year=2002| title=Geodynamics| edition=2nd| publisher=Cambridge|isbn=978-0-521-66624-4}}</ref>
 <math display="block">\alpha_V = \frac{1}{V}\,\frac{\mathrm{d}V}{\mathrm{d}T}</math>
 जहाँ <math>V</math> पदार्थ का आयतन है, और <math>\mathrm{d}V/\mathrm{d}T</math> तापमान के साथ उस मात्रा के परिवर्तन की दर है।
-इसका अर्थ यह है कि किसी पदार्थ का आयतन कुछ निश्चित भिन्नात्मक मात्रा से बदलता है। उदाहरण के लिए, 1 घन मीटर की मात्रा वाला स्टील ब्लॉक 1.002 घन मीटर तक फैल सकता है जब तापमान 50 K बढ़ा दिया जाता है। यह 0.2% का विस्तार है। यदि हमारे पास 2 घन मीटर की मात्रा के साथ स्टील का एक ब्लॉक था, तो उन्हीं परिस्थितियों में, यह 2.004 घन मीटर तक विस्तारित होगा, फिर से 0.2% का विस्तार। 50 K, या 0.004% K−1 के लिए आयतनमितीय विस्तार गुणांक 0.2% होगा।
+इसका अर्थ यह है कि किसी पदार्थ का आयतन कुछ निश्चित भिन्नात्मक मात्रा से बदलता है। उदाहरण के लिए, 1 घन मीटर की मात्रा वाला स्टील ब्लॉक 1.002 घन मीटर तक फैल सकता है जब तापमान 50 K बढ़ा दिया जाता है। यह 0.2% का प्रसार है। यदि हमारे पास 2 घन मीटर की मात्रा के साथ स्टील का एक ब्लॉक था, तो उन्हीं परिस्थितियों में, यह 2.004 घन मीटर तक प्रसारित होगा, फिर से 0.2% का प्रसार। 50 K, या 0.004% K−1 के लिए आयतनमितीय प्रसार गुणांक 0.2% होगा।
-यदि हम विस्तार गुणांक पहले से ही जानते हैं, तो हम आयतन में परिवर्तन की गणना कर सकते हैं
+यदि हम प्रसार गुणांक पहले से ही जानते हैं, तो हम आयतन में परिवर्तन की गणना कर सकते हैं
 <math display="block">\frac{\Delta V}{V} = \alpha_V \Delta T</math>
 जहाँ <math>\Delta V/V</math> आयतन में आंशिक परिवर्तन है (जैसे, 0.002) और <math>\Delta T</math> तापमान में परिवर्तन (50° C) है।
-उपरोक्त उदाहरण मानता है कि तापमान में परिवर्तन के कारण विस्तार गुणांक नहीं बदला और मूल आयतन की तुलना में आयतन में वृद्धि कम है। यह हमेशा सच नहीं होता है, लेकिन तापमान में छोटे बदलावों के लिए, यह एक अच्छा सन्निकटन है। यदि तापमान के साथ आयतनमितीय विस्तार गुणांक काफी बदलता है, या मात्रा में वृद्धि महत्वपूर्ण है, तो उपरोक्त समीकरण को एकीकृत करना होगा-<math display="block">\ln\left(\frac{V + \Delta V}{V}\right) = \int_{T_i}^{T_f}\alpha_V(T)\,\mathrm{d}T</math>
+उपरोक्त उदाहरण मानता है कि तापमान में परिवर्तन के कारण प्रसार गुणांक नहीं बदला और मूल आयतन की तुलना में आयतन में वृद्धि कम है। यह हमेशा सच नहीं होता है, लेकिन तापमान में छोटे बदलावों के लिए, यह एक अच्छा सन्निकटन है। यदि तापमान के साथ आयतनमितीय प्रसार गुणांक काफी बदलता है, या मात्रा में वृद्धि महत्वपूर्ण है, तो उपरोक्त समीकरण को एकीकृत करना होगा-<math display="block">\ln\left(\frac{V + \Delta V}{V}\right) = \int_{T_i}^{T_f}\alpha_V(T)\,\mathrm{d}T</math>
 <math display="block">\frac{\Delta V}{V} = \exp\left(\int_{T_i}^{T_f}\alpha_V(T)\,\mathrm{d}T\right) - 1</math>
-जहाँ <math>\alpha_V(T)</math> तापमान T के फलन के रूप में आयतनमितीय विस्तार गुणांक है और <math>T_i</math>,<math>T_f</math> क्रमशः प्रारंभिक और अंतिम तापमान हैं।
+जहाँ <math>\alpha_V(T)</math> तापमान T के फलन के रूप में आयतनमितीय प्रसार गुणांक है और <math>T_i</math>,<math>T_f</math> क्रमशः प्रारंभिक और अंतिम तापमान हैं।
 ==== आइसोट्रोपिक पदार्थ ====
-आइसोट्रोपिक पदार्थों के लिए आयतनमितीय तापीय विस्तार गुणांक रैखिक गुणांक का तीन गुना है
+आइसोट्रोपिक पदार्थों के लिए आयतनमितीय तापीय प्रसार गुणांक रैखिक गुणांक का तीन गुना है
 <math display="block">\alpha_V = 3\alpha_L</math>
-यह अनुपात उत्पन्न होता है क्योंकि आयतन तीन परस्पर ओर्थोगोनल दिशाओं से बना होता है। इस प्रकार, एक आइसोट्रोपिक सामग्री में, छोटे अंतर परिवर्तनों के लिए, वॉल्यूमेट्रिक विस्तार का एक तिहाई एक अक्ष में होता है। एक उदाहरण के रूप में, स्टील का एक क्यूब लें जिसकी लंबाई L है। मूल आयतन <math>V = L^3</math>होगा और नई मात्रा, एक तापमान में वृद्धि के बाद, होगी
+यह अनुपात उत्पन्न होता है क्योंकि आयतन तीन परस्पर ओर्थोगोनल दिशाओं से बना होता है। इस प्रकार, एक आइसोट्रोपिक सामग्री में, छोटे अंतर परिवर्तनों के लिए, वॉल्यूमेट्रिक प्रसार का एक तिहाई एक अक्ष में होता है। एक उदाहरण के रूप में, स्टील का एक क्यूब लें जिसकी लंबाई L है। मूल आयतन <math>V = L^3</math>होगा और नई मात्रा, एक तापमान में वृद्धि के बाद, होगी
 <math display="block">V + \Delta V = \left(L + \Delta L\right)^3 = L^3 + 3L^2\Delta L + 3L\Delta L^2 + \Delta L^3 \approx L^3 + 3L^2\Delta L = V + 3 V \frac{\Delta L}{L}.</math>
 हम शब्दों को आसानी से अनदेखा कर सकते हैं क्योंकि L एक छोटी मात्रा है जो वर्ग करने पर बहुत कम हो जाती है और घन करने पर स्थिर हो जाती है।
@@ Line 113: / Line 110: @@
 उपरोक्त अनुमान छोटे तापमान और आयामी परिवर्तनों के लिए है (अर्थात, जब <math>\Delta T</math> तथा <math>\Delta L</math> छोटे हैं), लेकिन अगर हम <math>\Delta T</math> के बड़े मानों का उपयोग करके आयतनमितीय और रैखिक गुणांक के बीच आगे और पीछे जाने की कोशिश कर रहे हैं, तो यह पकड़ में नहीं आता है। इस मामले में, तीसरा पद (और कभी-कभी चौथा पद भी) उपरोक्त अभिव्यक्ति को ध्यान में रखा जाना चाहिए।
-इसी तरह, क्षेत्र तापीय विस्तार गुणांक रैखिक गुणांक का दो गुना है
+इसी तरह, क्षेत्र तापीय प्रसार गुणांक रैखिक गुणांक का दो गुना है
 <math display="block">\alpha_A = 2\alpha_L</math>
 यह अनुपात एक तरह से ऊपर के रैखिक उदाहरण के समान पाया जा सकता है, यह देखते हुए कि घन पर एक चेहरे का क्षेत्र सिर्फ <math>L^2</math> है। साथ ही <math>\Delta T</math>, के बड़े मानों के साथ व्यवहार करते समय समान विचार किए जाने चाहिए।
@@ Line 120: / Line 117: @@
 ==== अनिसोट्रोपिक पदार्थ ====
-अनिसोट्रोपिक संरचनाओं वाली पदार्थ, जैसे कि क्रिस्टल (घन समरूपता से कम, उदाहरण के लिए मार्टेंसिटिक चरण) और कई कंपोजिट, में सामान्यतः अलग-अलग दिशाओं में अलग-अलग रैखिक विस्तार गुणांक <math>\alpha_L </math> होंगे। नतीजतन, कुल आयतनमितीय विस्तार तीन अक्षों के बीच असमान रूप से वितरित किया जाता है। यदि क्रिस्टल समरूपता मोनोक्लिनिक या ट्राइक्लिनिक है, तो इन अक्षों के बीच के कोण भी ऊष्मीय परिवर्तन के अधीन हैं। ऐसे मामलों में, तापीय विस्तार के गुणांक को छह स्वतंत्र तत्वों के साथ एक टेंसर के रूप में माना जाना चाहिए। टेंसर के तत्वों को निर्धारित करने का एक अच्छा तरीका एक्स-रे पाउडर विवर्तन द्वारा विस्तार का अध्ययन करना है। घन समरूपता (जैसे एफसीसी, बीसीसी) वाले पदार्थ के लिए तापीय विस्तार गुणांक टेंसर आइसोट्रोपिक है।<ref>{{Cite web|url=http://solidmechanics.org/Text/Chapter3_2/Chapter3_2.php#Sect3_2_16|title=Applied Mechanics of Solids (A.F. Bower) Chapter 3: Constitutive laws - 3.2 Linear Elasticity|website=solidmechanics.org}}</ref>
+अनिसोट्रोपिक संरचनाओं वाली पदार्थ, जैसे कि क्रिस्टल (घन समरूपता से कम, उदाहरण के लिए मार्टेंसिटिक चरण) और कई कंपोजिट, में सामान्यतः अलग-अलग दिशाओं में अलग-अलग रैखिक प्रसार गुणांक <math>\alpha_L </math> होंगे। नतीजतन, कुल आयतनमितीय प्रसार तीन अक्षों के बीच असमान रूप से वितरित किया जाता है। यदि क्रिस्टल समरूपता मोनोक्लिनिक या ट्राइक्लिनिक है, तो इन अक्षों के बीच के कोण भी तापीय परिवर्तन के अधीन हैं। ऐसे मामलों में, तापीय प्रसार के गुणांक को छह स्वतंत्र तत्वों के साथ एक टेंसर के रूप में माना जाना चाहिए। टेंसर के तत्वों को निर्धारित करने का एक अच्छा तरीका एक्स-रे पाउडर विवर्तन द्वारा प्रसार का अध्ययन करना है। घन समरूपता (जैसे एफसीसी, बीसीसी) वाले पदार्थ के लिए तापीय प्रसार गुणांक टेंसर आइसोट्रोपिक है।<ref>{{Cite web|url=http://solidmechanics.org/Text/Chapter3_2/Chapter3_2.php#Sect3_2_16|title=Applied Mechanics of Solids (A.F. Bower) Chapter 3: Constitutive laws - 3.2 Linear Elasticity|website=solidmechanics.org}}</ref>
 ==== तापमान निर्भरता ====
-ठोसों के ऊष्मीय प्रसार गुणांक सामान्यतः तापमान पर बहुत कम निर्भरता दिखाते हैं (बहुत कम तापमान को छोड़कर) जबकि तरल पदार्थ अलग-अलग तापमान पर अलग-अलग दरों पर विस्तार कर सकते हैं। हालांकि, कुछ ज्ञात अपवाद हैं उदाहरण के लिए, क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड तापमान की एक विस्तृत श्रृंखला पर अपने तापीय विस्तार गुणांक की महत्वपूर्ण भिन्नता प्रदर्शित करता है।<ref>{{cite journal |last1=Datchi |first1=F. |last2=Dewaele |first2=A. |last3=Le Godec |first3=Y. |last4=Loubeyre |first4=P. |title=Equation of state of cubic boron nitride at high pressures and temperatures |journal=Phys. Rev. B |date=2007 |volume=75 |issue=21 |page=214104 |doi=10.1103/PhysRevB.75.214104 |arxiv=cond-mat/0702656 |bibcode=2007PhRvB..75u4104D |s2cid=115145222 |url=https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.75.214104 |access-date=21 February 2022}}</ref>
+ठोसों के तापीय प्रसार गुणांक सामान्यतः तापमान पर बहुत कम निर्भरता दिखाते हैं (बहुत कम तापमान को छोड़कर) जबकि तरल पदार्थ अलग-अलग तापमान पर अलग-अलग दरों पर प्रसार कर सकते हैं। हालांकि, कुछ ज्ञात अपवाद हैं उदाहरण के लिए, क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड तापमान की एक विस्तृत श्रृंखला पर अपने तापीय प्रसार गुणांक की महत्वपूर्ण भिन्नता प्रदर्शित करता है।<ref>{{cite journal |last1=Datchi |first1=F. |last2=Dewaele |first2=A. |last3=Le Godec |first3=Y. |last4=Loubeyre |first4=P. |title=Equation of state of cubic boron nitride at high pressures and temperatures |journal=Phys. Rev. B |date=2007 |volume=75 |issue=21 |page=214104 |doi=10.1103/PhysRevB.75.214104 |arxiv=cond-mat/0702656 |bibcode=2007PhRvB..75u4104D |s2cid=115145222 |url=https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.75.214104 |access-date=21 February 2022}}</ref>
-== आदर्श गैसों में आइसोबैरिक विस्तार ==
+== आदर्श गैसों में समदाब रेखीय प्रसार ==
-चूंकि गैसें उस कंटेनर की संपूर्णता को भरती हैं, जिस पर वे कब्जा कर लेते हैं, निरंतर दबाव में वॉल्यूमेट्रिक थर्मल विस्तार गुणांक, <math>\alpha_{V}</math>, केवल ब्याज का एक है।
+चूंकि गैसें उस कंटेनर की संपूर्णता को भर देती हैं, जिस पर वे कब्जा करते हैं, निरंतर दबाव पर आयतनमितीय तापीय प्रसार गुणांक, <math>\alpha_{V}</math>,रुचि का ही एक है।
-एक आदर्श गैस के लिए, आदर्श गैस कानून के भेदभाव द्वारा एक सूत्र आसानी से प्राप्त किया जा सकता है, <math>p V_m = RT</math>।यह प्रदान करता है
+एक आदर्श गैस के लिए, आदर्श गैस नियम, <math>p V_m = RT</math> के विभेदन द्वारा आसानी से एक सूत्र प्राप्त किया जा सकता है। यह प्रदान करता है
 <math display="block">p \mathrm{d}V_m + V_m \mathrm{d}p = R\mathrm{d}T</math>
-कहाँ पे <math>p</math> दबाव है, <math>V_m</math> दाढ़ की मात्रा है (<math> V_m = V / n</math>, साथ <math>n</math> गैस के मोल्स की कुल संख्या), <math>T</math> पूर्ण तापमान है और <math>R</math> गैस स्थिरांक के बराबर है।
+जहाँ <math>p</math> दबाव है, <math>V_m</math> सोलर आयतन है (<math> V_m = V / n</math>, साथ <math>n</math> गैस के मोलो की कुल संख्या), <math>T</math> निरपेक्ष तापमान है और <math>R</math> गैस स्थिरांक के बराबर है।
-एक आइसोबैरिक थर्मल विस्तार के लिए हमारे पास है <math>\mathrm{d}p=0</math>, ताकि <math>p \mathrm{d}V_m=R \mathrm{d}T</math> और आइसोबैरिक थर्मल विस्तार गुणांक है:
+एक समदाब रेखीय तापीय प्रसार के लिए हमारे पास <math>\mathrm{d}p=0</math> है, ताकि <math>p \mathrm{d}V_m=R \mathrm{d}T</math> और समदाब रेखीय तापीय प्रसार गुणांक है
 <math display="block">\alpha_{V} \equiv \frac{1}{V} \left(\frac{\partial V}{\partial T}\right)_p = \frac{1}{V_m} \left(\frac{\partial V_m}{\partial T}\right)_p = \frac{1}{V_m} \left(\frac{R}{p}\right) = \frac{R}{pV_m} = \frac{1}{T}</math>
-जो तापमान का एक मजबूत कार्य है;तापमान को दोगुना करने से थर्मल विस्तार गुणांक आधा हो जाएगा।
+जो कि तापमान का एक प्रबल कार्य है तापमान को दोगुना करने से तापीय प्रसार गुणांक आधा हो जाएगा।
 === निरपेक्ष शून्य की गणना ===
-{{See also|Kelvin#Lord Kelvin}}
+{{See also|केल्विन#लॉर्ड केल्विन}}
 [[File:Lord Kelvin photograph.jpg|thumb|upright=1.5|विलियम थॉमसन, 1 बैरन केल्विन | लॉर्ड केल्विन, माप की इकाई का नाम]]
-अक्टूबर 1848 में, ग्लासगो विश्वविद्यालय में प्राकृतिक दर्शन के 24 वर्षीय प्रोफेसर विलियम थॉमसन ने एक पूर्ण थर्मोमेट्रिक पैमाने पर एक पेपर प्रकाशित किया।<ref name="Absolute Thermometric Scale Zapatopi">{{cite web |last1=Thomson |first1=William |title=On an Absolute Thermometric Scale founded on Carnot's Theory of the Motive Power of Heat, and calculated from Regnault's Observations |url=https://zapatopi.net/kelvin/papers/on_an_absolute_thermometric_scale.html |website=zapatopi.net |publisher=Philosophical Magazine |access-date=21 February 2022}}</ref><ref name="Absolute Thermometric Scale reprint">{{cite web |last1=Thomson |first1=William |title=On an Absolute Thermometric Scale founded on Carnot's Theory of the Motive Power of Heat, and calculated from Regnault's Observations (1881 reprint) |url=https://www3.nd.edu/~powers/ame.20231/kelvin1848.pdf |publisher=Philosophical Magazine |access-date=21 February 2022}}</ref><ref name=lordkelvin>{{cite journal |last=Lord Kelvin |first=William |title=On an Absolute Thermometric Scale |journal=Philosophical Magazine |date=October 1848 |url=http://zapatopi.net/kelvin/papers/on_an_absolute_thermometric_scale.html |access-date=2008-02-06 |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20080201095927/http://zapatopi.net/kelvin/papers/on_an_absolute_thermometric_scale.html |archive-date=1 February 2008}}</ref>
+अक्टूबर 1848 में, ग्लासगो विश्वविद्यालय में प्राकृतिक दर्शनशास्त्र के 24 वर्षीय प्रोफेसर विलियम थॉमसन ने एक पूर्ण तापमितीय (थर्मोमेट्रिक) स्केल पर एक पेपर प्रकाशित किया।<ref name="Absolute Thermometric Scale Zapatopi">{{cite web |last1=Thomson |first1=William |title=On an Absolute Thermometric Scale founded on Carnot's Theory of the Motive Power of Heat, and calculated from Regnault's Observations |url=https://zapatopi.net/kelvin/papers/on_an_absolute_thermometric_scale.html |website=zapatopi.net |publisher=Philosophical Magazine |access-date=21 February 2022}}</ref><ref name="Absolute Thermometric Scale reprint">{{cite web |last1=Thomson |first1=William |title=On an Absolute Thermometric Scale founded on Carnot's Theory of the Motive Power of Heat, and calculated from Regnault's Observations (1881 reprint) |url=https://www3.nd.edu/~powers/ame.20231/kelvin1848.pdf |publisher=Philosophical Magazine |access-date=21 February 2022}}</ref><ref name=lordkelvin>{{cite journal |last=Lord Kelvin |first=William |title=On an Absolute Thermometric Scale |journal=Philosophical Magazine |date=October 1848 |url=http://zapatopi.net/kelvin/papers/on_an_absolute_thermometric_scale.html |access-date=2008-02-06 |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20080201095927/http://zapatopi.net/kelvin/papers/on_an_absolute_thermometric_scale.html |archive-date=1 February 2008}}</ref>
-एक फुटनोट में थॉमसन ने गणना की कि अनंत ठंड (निरपेक्ष शून्य) −273 & nbsp; ° C के बराबर थी (उन्होंने समय के वायु थर्मामीटर के तापमान के रूप में ° C में तापमान को बुलाया)।.273 के इस मान को वह तापमान माना जाता था जिस पर आदर्श गैस की मात्रा शून्य तक पहुंचती है।तापमान के साथ एक थर्मल विस्तार रैखिक पर विचार करके (यानी थर्मल विस्तार का एक निरंतर गुणांक), पूर्ण शून्य का मान रैखिक रूप से 0.366/100 डिग्री सेल्सियस के नकारात्मक पारस्परिक के रूप में एक्सट्रपलेशन किया गया था - एक आदर्श गैस के थर्मल विस्तार के स्वीकृत औसत गुणांक में एक आदर्श गैस में एक आदर्श गैस का गुणांक।तापमान अंतराल 0 ° C -100 ° C, -273.15 ° C के वर्तमान में स्वीकृत मूल्य के लिए एक उल्लेखनीय स्थिरता प्रदान करता है।
-== तरल पदार्थों में विस्तार ==
+एक फुटनोट में थॉमसन ने गणना की कि "अनंत ठंड" (पूर्ण शून्य) -273 डिग्री सेल्सियस (°C) के बराबर था (उन्होंने उस समय के "वायु थर्मामीटर का तापमान" के रूप में डिग्री सेल्सियस (°C) में तापमान कहा)। "-273" के इस मान को वह तापमान माना जाता था जिस पर आदर्श गैस की मात्रा शून्य तक पहुंच जाती है। तापमान के साथ एक तापीय प्रसार रैखिक (यानी तापीय प्रसार का एक निरंतर गुणांक) पर विचार करके, पूर्ण शून्य के मान को 0.366/100 डिग्री सेल्सियस (°C) के नकारात्मक पारस्परिक के रूप में रैखिक रूप से एक्सट्रपलेशन किया गया था - एक आदर्श गैस के तापीय प्रसार का स्वीकृत औसत गुणांक तापमान अंतराल 0°C-100°C, वर्तमान में स्वीकृत -273.15°C के मान को उल्लेखनीय संगति प्रदान करता है।
-{{Expand section|date=August 2010}}
-तरल पदार्थों का थर्मल विस्तार आमतौर पर ठोस पदार्थों की तुलना में अधिक होता है क्योंकि तरल पदार्थों में मौजूद इंटरमॉलिक्युलर बल अपेक्षाकृत कमजोर होते हैं और इसके घटक अणु अधिक मोबाइल होते हैं।<ref>{{cite web |title=Thermal Expansion |url=https://physics.info/expansion/ |website=The Physics Hypertextbook |access-date=21 February 2022}}</ref><ref>{{cite web |title=Kinetic particle theory and state changes |url=https://www.bbc.co.uk/bitesize/guides/zq7t4j6/revision/2 |website=Bitesize: GCSE |publisher=BBC |access-date=21 February 2022}}</ref> ठोस पदार्थों के विपरीत, तरल पदार्थों का कोई निश्चित आकार नहीं होता है और वे कंटेनर का आकार लेते हैं।नतीजतन, तरल पदार्थों की कोई निश्चित लंबाई और क्षेत्र नहीं है, इसलिए तरल पदार्थों के रैखिक और क्षेत्रीय विस्तार का केवल महत्व है कि वे वैश्विक जलवायु परिवर्तन के कारण थर्मोमेट्री और समुद्र के स्तर के अनुमानों जैसे विषयों पर लागू हो सकते हैं।<ref>{{cite web |title=Is sea level rising? Yes, sea level is rising at an increasing rate |url=https://oceanservice.noaa.gov/facts/sealevel.html |publisher=NOAA |access-date=21 February 2022}}</ref> हालांकि, α<sub>L</sub>कभी -कभी अभी भी α के प्रयोगात्मक मूल्य से गणना की जाती है<sub>V</sub>।
-सामान्य तौर पर, हीटिंग पर तरल पदार्थ का विस्तार होता है।हालांकि पानी इस सामान्य व्यवहार का एक अपवाद है: 4 & nbsp से नीचे; ° C यह हीटिंग पर अनुबंध करता है, जिससे एक नकारात्मक थर्मल विस्तार गुणांक होता है।उच्च तापमान पर पानी अधिक विशिष्ट व्यवहार दिखाता है, एक सकारात्मक थर्मल विस्तार गुणांक के साथ।<ref>{{cite web |title=Volumetric (Cubic) Thermal Expansion |url=https://www.engineeringtoolbox.com/volumetric-temperature-expansion-d_315.html |website=The Engineering Toolbox |access-date=21 February 2022}}</ref>
+== तरल पदार्थों में प्रसार ==
+द्रवों का तापीय प्रसार प्रायः ठोस पदार्थों की तुलना में अधिक होता है क्योंकि तरल पदार्थों में मौजूद अंतर-आणविक बल अपेक्षाकृत कमजोर होते हैं और इसके घटक अणु अधिक गतिशील होते हैं।<ref>{{cite web |title=Thermal Expansion |url=https://physics.info/expansion/ |website=The Physics Hypertextbook |access-date=21 February 2022}}</ref><ref>{{cite web |title=Kinetic particle theory and state changes |url=https://www.bbc.co.uk/bitesize/guides/zq7t4j6/revision/2 |website=Bitesize: GCSE |publisher=BBC |access-date=21 February 2022}}</ref> ठोस पदार्थों के विपरीत, द्रवों का कोई निश्चित आकार नहीं होता है और वे पात्र का आकार ले लेते हैं। नतीजतन, तरल पदार्थों की कोई निश्चित लंबाई और क्षेत्र नहीं होता है, इसलिए तरल पदार्थों के रैखिक और क्षेत्रीय प्रसार का महत्व केवल इस मायने में होता है कि उन्हें थर्मोमेट्री जैसे विषयों पर लागू किया जा सकता है और वैश्विक जलवायु परिवर्तन के कारण समुद्र के स्तर में वृद्धि का अनुमान लगाया जा सकता है।<ref>{{cite web |title=Is sea level rising? Yes, sea level is rising at an increasing rate |url=https://oceanservice.noaa.gov/facts/sealevel.html |publisher=NOAA |access-date=21 February 2022}}</ref> हालांकि, αL की गणना कभी-कभी αV के प्रायोगिक मान से की जाती है।
+सामान्य तौर पर, तरल पदार्थ गर्म करने पर फैलते हैं। हालांकि पानी इस सामान्य व्यवहार का अपवाद है: 4 डिग्री सेल्सियस से नीचे यह गर्म होने पर सिकुड़ता है, जिससे एक नकारात्मक तापीय प्रसार गुणांक होता है। उच्च तापमान पर पानी एक सकारात्मक तापीय प्रसार गुणांक के साथ अधिक विशिष्ट व्यवहार दिखाता है।<ref>{{cite web |title=Volumetric (Cubic) Thermal Expansion |url=https://www.engineeringtoolbox.com/volumetric-temperature-expansion-d_315.html |website=The Engineering Toolbox |access-date=21 February 2022}}</ref>
+=== एक तरल का स्पष्ट और पूर्ण प्रसार ===
+द्रवों के प्रसार को सामान्यतः एक पात्र में मापा जाता है। जब कोई द्रव किसी पात्र में फैलता है तो पात्र द्रव के साथ-साथ फैलता है। इसलिए आयतन में देखी गई वृद्धि (जैसा कि तरल स्तर द्वारा मापा जाता है) इसकी मात्रा में वास्तविक वृद्धि नहीं है। कंटेनर के सापेक्ष तरल के प्रसार को इसका स्पष्ट प्रसार कहा जाता है, जबकि तरल के वास्तविक प्रसार को वास्तविक प्रसार या पूर्ण प्रसार कहा जाता है। द्रव के आयतन में प्रत्यक्ष वृद्धि के प्रति इकाई तापमान में वृद्धि और मूल आयतन के अनुपात को इसका प्रत्यक्ष प्रसार गुणांक कहा जाता है। पूर्ण प्रसार को अल्ट्रासोनिक विधियों सहित विभिन्न तकनीकों द्वारा मापा जा सकता है।<ref>{{cite journal |last1=Hagy |first1=H.E. |last2=Shirkey |first2=W.D. |title=Determining absolute thermal expansion of titania–silica glasses: a refined ultrasonic method |journal=Applied Optics |date=1975 |volume=14 |issue=9 |pages=2099–2103 |doi=10.1364/AO.14.002099 |pmid=20154969 |bibcode=1975ApOpt..14.2099H |url=https://doi.org/10.1364/AO.14.002099 |access-date=21 February 2022}}</ref>
+ऐतिहासिक रूप से, इस घटना ने तरल पदार्थों के तापीय प्रसार गुणांक के प्रयोगात्मक निर्धारण को जटिल बना दिया, क्योंकि तापीय प्रसार द्वारा उत्पन्न तरल स्तंभ की ऊंचाई में परिवर्तन का प्रत्यक्ष माप तरल के स्पष्ट प्रसार का माप है। इस प्रकार प्रयोग एक साथ प्रसार के दो गुणांकों को मापता है और एक तरल के प्रसार के माप को कंटेनर के प्रसार के लिए भी जिम्मेदार होना चाहिए। उदाहरण के लिए, जब एक लंबे संकीर्ण तने के साथ एक फ्लास्क, जिसमें आंशिक रूप से तने को भरने के लिए पर्याप्त तरल होता है, को ऊष्मा स्नान में रखा जाता है, तो स्टेम में तरल स्तंभ की ऊंचाई प्रारम्भ में गिर जाएगी, उसके बाद तुरंत उस ऊंचाई में वृद्धि होगी। जब तक फ्लास्क, तरल और ऊष्मा स्नान की पूरी प्रणाली गर्म न हो जाए। तरल स्तंभ की ऊंचाई में प्रारंभिक गिरावट तरल के प्रारंभिक संकुचन के कारण नहीं है, बल्कि फ्लास्क के प्रसार के कारण है क्योंकि यह पहले गर्मी स्नान से संपर्क करता है। इसके तुरंत बाद, फ्लास्क में तरल को फ्लास्क द्वारा ही गर्म किया जाता है और प्रसार करना प्रारम्भ कर देता है। चूंकि तरल पदार्थ में समान तापमान परिवर्तन के लिए ठोस पदार्थों की तुलना में अधिक प्रतिशत प्रसार होता है, इसलिए फ्लास्क में तरल का प्रसार अंततः फ्लास्क से अधिक हो जाता है, जिससे फ्लास्क में तरल का स्तर बढ़ जाता है। तापमान में छोटी और समान वृद्धि के लिए, एक तरल के आयतन (वास्तविक प्रसार) में वृद्धि तरल के आयतन (स्पष्ट प्रसार) में स्पष्ट वृद्धि और युक्त बर्तन के आयतन में वृद्धि के योग के बराबर होती है। द्रव का निरपेक्ष प्रसार, वहन करने वाले पात्र के प्रसार के लिए सही किया गया स्पष्ट प्रसार है।<ref>Ganot, A., Atkinson, E. (1883). ''Elementary treatise on physics experimental and applied for the use of colleges and schools'', William and Wood & Co, New York, pp. 272–73.</ref>
-=== एक तरल का स्पष्ट और पूर्ण विस्तार ===
-तरल पदार्थों के विस्तार को आमतौर पर एक कंटेनर में मापा जाता है।जब एक तरल एक बर्तन में फैलता है, तो पोत तरल के साथ -साथ फैलता है।इसलिए मात्रा में देखी गई वृद्धि (जैसा कि तरल स्तर द्वारा मापा जाता है) इसकी मात्रा में वास्तविक वृद्धि नहीं है।कंटेनर के सापेक्ष तरल के विस्तार को इसका स्पष्ट विस्तार कहा जाता है, जबकि तरल के वास्तविक विस्तार को वास्तविक विस्तार या पूर्ण विस्तार कहा जाता है।मूल मात्रा में तापमान के प्रति यूनिट वृद्धि के तरल की मात्रा में स्पष्ट वृद्धि का अनुपात स्पष्ट विस्तार का इसका गुणांक कहा जाता है।पूर्ण विस्तार को विभिन्न प्रकार की तकनीकों द्वारा मापा जा सकता है, जिसमें अल्ट्रासोनिक विधियाँ शामिल हैं।<ref>{{cite journal |last1=Hagy |first1=H.E. |last2=Shirkey |first2=W.D. |title=Determining absolute thermal expansion of titania–silica glasses: a refined ultrasonic method |journal=Applied Optics |date=1975 |volume=14 |issue=9 |pages=2099–2103 |doi=10.1364/AO.14.002099 |pmid=20154969 |bibcode=1975ApOpt..14.2099H |url=https://doi.org/10.1364/AO.14.002099 |access-date=21 February 2022}}</ref> ऐतिहासिक रूप से, यह घटना तरल पदार्थों के थर्मल विस्तार गुणांक के प्रयोगात्मक निर्धारण को जटिल करती है, क्योंकि थर्मल विस्तार द्वारा उत्पन्न तरल स्तंभ की ऊंचाई में परिवर्तन का एक सीधा माप तरल के स्पष्ट विस्तार का एक माप है। इस प्रकार प्रयोग एक साथ एक तरल के विस्तार के विस्तार और माप के दो गुणांक को मापता है, साथ ही कंटेनर के विस्तार के लिए भी ध्यान देना चाहिए। जैसे फ्लास्क, तरल और हीट बाथ की पूरी प्रणाली के माध्यम से गर्म नहीं हो जाता है। तरल स्तंभ की ऊंचाई में प्रारंभिक गिरावट तरल के प्रारंभिक संकुचन के कारण नहीं है, बल्कि फ्लास्क के विस्तार के लिए है क्योंकि यह पहले हीट बाथ से संपर्क करता है। इसके तुरंत बाद, फ्लास्क में तरल को फ्लास्क द्वारा ही गर्म किया जाता है और विस्तार करना शुरू हो जाता है। चूंकि तरल पदार्थों में आम तौर पर समान तापमान परिवर्तन के लिए ठोस पदार्थों की तुलना में अधिक प्रतिशत विस्तार होता है, इसलिए फ्लास्क में तरल का विस्तार अंततः फ्लास्क से अधिक हो जाता है, जिससे फ्लास्क में तरल का स्तर बढ़ जाता है। तापमान में छोटे और समान वृद्धि के लिए, एक तरल की मात्रा (वास्तविक विस्तार) में वृद्धि तरल की मात्रा (स्पष्ट विस्तार) में स्पष्ट वृद्धि और युक्त पोत की मात्रा में वृद्धि के बराबर है। तरल का पूर्ण विस्तार युक्त पोत के विस्तार के लिए सही विस्तारित विस्तार है।<ref>Ganot, A., Atkinson, E. (1883). ''Elementary treatise on physics experimental and applied for the use of colleges and schools'', William and Wood & Co, New York, pp. 272–73.</ref>
 == उदाहरण और अनुप्रयोग ==
-{{For|applications using the thermal expansion property|bimetallic strip|mercury-in-glass thermometer|Tyndall's bar breaker}}
+{{For|तापीय प्रसार गुण का उपयोग करने वाले अनुप्रयोग|द्विधात्विक पट्टी|पारा-इन-ग्लास थर्मामीटर|टिंडेल का बार ब्रेकर}}
-[[File:Rail buckle.jpg|thumb|350px|रेल पटरियों के लंबे निरंतर वर्गों का थर्मल विस्तार रेल बकलिंग के लिए ड्राइविंग बल है।इस घटना के परिणामस्वरूप अकेले अमेरिका में 1998-2002 के दौरान 190 ट्रेन के पटरी से उतरे।<ref>[http://www.volpe.dot.gov/infrastructure-systems-engineering/structures-and-dynamics/track-buckling-research Track Buckling Research]. Volpe Center, U.S. Department of Transportation</ref> ]]
+[[File:Rail buckle.jpg|thumb|350px|रेल पटरियों के लंबे निरंतर खंडों का तापीय प्रसार रेल बकलिंग के लिए प्रेरक शक्ति है। इस घटना के परिणामस्वरूप अकेले अमेरिका में 1998-2002 के दौरान 1990 ट्रेन पटरी से उतर गई।<ref>[http://www.volpe.dot.gov/infrastructure-systems-engineering/structures-and-dynamics/track-buckling-research Track Buckling Research]. Volpe Center, U.S. Department of Transportation</ref> ]]
-बड़ी संरचनाओं को डिजाइन करते समय सामग्रियों के विस्तार और संकुचन पर विचार किया जाना चाहिए, जब भूमि सर्वेक्षणों के लिए दूरी को मापने के लिए टेप या श्रृंखला का उपयोग करते हुए, गर्म सामग्री के लिए मोल्ड्स डिजाइन करते समय, और अन्य इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों में जब तापमान के कारण आयाम में बड़े बदलाव की उम्मीद की जाती है ।
+पदार्थ के प्रसार और संकुचन पर विचार किया जाना चाहिए जब बड़े ढांचे को डिजाइन करते समय, भूमि सर्वेक्षण के लिए दूरियों को मापने के लिए टेप या चेन का उपयोग करते समय, गर्म पदार्थ की ढलाई के लिए सांचे डिजाइन करते समय, और अन्य इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों में जब तापमान के कारण आयाम में बड़े बदलाव की उम्मीद होती है।
-थर्मल विस्तार का उपयोग यांत्रिक अनुप्रयोगों में भी एक दूसरे पर भागों को फिट करने के लिए किया जाता है, उदा। एक झाड़ी को शाफ्ट के व्यास से थोड़ा छोटा बनाकर एक शाफ्ट पर फिट किया जा सकता है, फिर इसे तब तक गर्म किया जा सकता है जब तक कि यह शाफ्ट पर फिट न हो जाए, और इसे ठंडा होने के बाद शाफ्ट पर धकेलने की अनुमति दे, इस प्रकार एक 'को प्राप्त करने के लिए' श्रिंक फ़िट'। इंडक्शन श्रिंक फिटिंग 150 & nbsp; ° C और 300 & nbsp; ° C के बीच पूर्व-गर्मी धातु घटकों के लिए एक सामान्य औद्योगिक विधि है, जिससे वे किसी अन्य घटक के सम्मिलन या हटाने के लिए विस्तार और अनुमति देते हैं।
+तापीय प्रसार का उपयोग यांत्रिक अनुप्रयोगों में एक दूसरे पर भागों को फिट करने के लिए भी किया जाता है, उदाहरण- एक झाड़ी को शाफ्ट के ऊपर फिट किया जा सकता है, इसके आंतरिक व्यास को शाफ्ट के व्यास से थोड़ा छोटा करके, फिर इसे तब तक गर्म किया जा सकता है जब तक कि यह शाफ्ट पर फिट न हो जाए, और इसे शाफ्ट पर धकेलने के बाद इसे ठंडा होने दें, इस प्रकार एक 'सिकुड़ फिट' प्राप्त करना। इंडक्शन सिकुड़ फिटिंग धातु के घटकों को 150 डिग्री सेल्सियस और 300 डिग्री सेल्सियस के बीच प्री-हीट करने के लिए एक सामान्य औद्योगिक विधि है, जिससे उनका प्रसार होता है और किसी अन्य घटक को सम्मिलित करने या हटाने की अनुमति मिलती है।
-एक बहुत छोटे रैखिक विस्तार गुणांक के साथ कुछ मिश्र धातुएं मौजूद हैं, जिनका उपयोग उन अनुप्रयोगों में किया जाता है जो तापमान की एक सीमा पर भौतिक आयाम में बहुत छोटे बदलाव की मांग करते हैं। इनमें से एक Invar 36 है, जिसमें विस्तार लगभग 0.6 के बराबर है{{e|-6}} K<sup>−1 </sup>।<!--यह मान उपरोक्त तालिका में एक के साथ मेल नहीं खाता है (1.2{{e|-6}} K<sup>−1 </sup>) -->ये मिश्र धातु एयरोस्पेस अनुप्रयोगों में उपयोगी होते हैं जहां व्यापक तापमान झूल हो सकते हैं।
+बहुत छोटे रैखिक प्रसार गुणांक के साथ कुछ मिश्र धातु मौजूद हैं, जिनका उपयोग उन अनुप्रयोगों में किया जाता है जो तापमान की एक सीमा पर भौतिक आयाम में बहुत छोटे परिवर्तन की मांग करते हैं। इनमें से एक इन्वार 36 है, जिसका प्रसार लगभग 0.6×10−6 K−1 के बराबर है। ये मिश्र धातुएँ एयरोस्पेस अनुप्रयोगों में उपयोगी होती हैं जहाँ व्यापक तापमान में उतार-चढ़ाव हो सकते हैं।
-पुलिंगर के उपकरण का उपयोग प्रयोगशाला में एक धातु की छड़ के रैखिक विस्तार को निर्धारित करने के लिए किया जाता है। उपकरण में दोनों सिरों पर बंद एक धातु सिलेंडर होता है (जिसे स्टीम जैकेट कहा जाता है)। यह भाप के लिए एक इनलेट और आउटलेट के साथ प्रदान किया जाता है। रॉड को गर्म करने के लिए भाप एक बॉयलर द्वारा आपूर्ति की जाती है जो एक रबर ट्यूब द्वारा इनलेट से जुड़ा होता है। सिलेंडर के केंद्र में थर्मामीटर डालने के लिए एक छेद होता है। जांच के तहत रॉड एक स्टीम जैकेट में संलग्न है। इसके सिरों में से एक मुफ्त है, लेकिन दूसरे छोर को एक निश्चित पेंच के खिलाफ दबाया जाता है। रॉड की स्थिति माइक्रोमीटर स्क्रू गेज या गोलाकार द्वारा निर्धारित की जाती है।
+प्रयोगशाला में धातु की छड़ के रैखिक प्रसार को निर्धारित करने के लिए पुलिंगर के उपकरण का उपयोग किया जाता है। उपकरण में एक धातु का सिलेंडर होता है जो दोनों सिरों पर बंद होता है (जिसे स्टीम जैकेट कहा जाता है)। इसमें भाप के लिए एक इनलेट और आउटलेट दिया गया है। रॉड को गर्म करने के लिए भाप की आपूर्ति बॉयलर द्वारा की जाती है जो एक रबर ट्यूब द्वारा इनलेट से जुड़ा होता है। सिलेंडर के केंद्र में थर्मामीटर डालने के लिए एक छेद होता है। जांच के तहत रॉड एक भाप जैकेट में संलग्न होता है। इसका एक सिरा मुक्त होता है, लेकिन दूसरे सिरे को एक निश्चित पेंच से दबाया जाता है। रॉड की स्थिति एक माइक्रोमीटर स्क्रू गेज या स्फेरोमीटर द्वारा निर्धारित की जाती है।
-एक धातु के रैखिक थर्मल विस्तार के गुणांक को निर्धारित करने के लिए, उस धातु से बना एक पाइप को इसके माध्यम से भाप से गुजरने से गर्म किया जाता है। पाइप का एक छोर सुरक्षित रूप से तय किया जाता है और दूसरा एक घूर्णन शाफ्ट पर टिकी हुई है, जिसकी गति एक सूचक द्वारा इंगित की जाती है। एक उपयुक्त थर्मामीटर पाइप के तापमान को रिकॉर्ड करता है। यह प्रति डिग्री तापमान परिवर्तन की लंबाई में सापेक्ष परिवर्तन की गणना को सक्षम करता है।
+किसी धातु के रैखिक तापीय प्रसार के गुणांक को निर्धारित करने के लिए, उस धातु से बने एक पाइप को भाप देकर गर्म किया जाता है। पाइप का एक सिरा सुरक्षित रूप से तय होता है और दूसरा एक घूर्णन शाफ्ट पर टिका होता है, जिसकी गति एक सूचक द्वारा इंगित की जाती है। एक उपयुक्त थर्मामीटर पाइप के तापमान को रिकॉर्ड करता है। यह लंबाई प्रति डिग्री तापमान परिवर्तन में सापेक्ष परिवर्तन की गणना को सक्षम बनाता है।
-[[File:Drikkeglas med brud-1.JPG|thumb|अन्यथा ठंडा ग्लास में गर्म तरल डालने के बाद असमान थर्मल विस्तार के कारण फ्रैक्चर के साथ कांच पीना]]
+[[File:Drikkeglas med brud-1.JPG|thumb|अन्यथा ठंडे गिलास में गर्म तरल डालने के बाद असमान तापीय प्रसार के कारण फ्रैक्चर के साथ पीने का गिलास।]]
-भंगुर सामग्री में थर्मल विस्तार का नियंत्रण कई कारणों से एक महत्वपूर्ण चिंता है। उदाहरण के लिए, कांच और सिरेमिक दोनों भंगुर होते हैं और असमान तापमान असमान विस्तार का कारण बनता है जो फिर से थर्मल तनाव का कारण बनता है और इससे फ्रैक्चर हो सकता है। मिट्टी के पात्र को सामग्री की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ संगीत कार्यक्रम में शामिल करने या काम करने की आवश्यकता है और इसलिए उनके विस्तार को आवेदन से मिलान किया जाना चाहिए। क्योंकि ग्लेज़ को अंतर्निहित चीनी मिट्टी के बरतन (या अन्य शरीर के प्रकार) से मजबूती से संलग्न करने की आवश्यकता होती है, उनके थर्मल विस्तार को शरीर को 'फिट' करने के लिए ट्यून किया जाना चाहिए ताकि क्रेज़िंग या कंपकंपी न हो। उन उत्पादों का अच्छा उदाहरण जिनका थर्मल विस्तार उनकी सफलता की कुंजी है, कॉर्निंगवेयर और स्पार्क प्लग हैं। सिरेमिक निकायों के थर्मल विस्तार को क्रिस्टलीय प्रजातियों को बनाने के लिए फायरिंग द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है जो वांछित दिशा में सामग्री के समग्र विस्तार को प्रभावित करेगा। इसके अलावा या इसके बजाय शरीर का निर्माण मैट्रिक्स में वांछित विस्तार के कणों को वितरित करने वाली सामग्रियों को नियोजित कर सकता है। ग्लेज़ के थर्मल विस्तार को उनकी रासायनिक संरचना और फायरिंग शेड्यूल द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जिसके अधीन थे। ज्यादातर मामलों में शरीर और शीशे का आवरण विस्तार को नियंत्रित करने में शामिल जटिल मुद्दे होते हैं, ताकि थर्मल विस्तार के लिए समायोजन को अन्य गुणों के लिए एक आंख के साथ किया जाना चाहिए जो प्रभावित होंगे, और आम तौर पर व्यापार-बंद आवश्यक हैं।
+भंगुर पदार्थों में तापीय प्रसार का नियंत्रण कई कारणों से एक प्रमुख चिंता का विषय है। उदाहरण के लिए, कांच और चीनी मिट्टी की चीज़ें दोनों भंगुर होती हैं और असमान तापमान असमान प्रसार का कारण बनता है जो फिर से तापीय तनाव का कारण बनता है और इससे फ्रैक्चर हो सकता है। चीनी मिट्टी के शामिल होने या पदार्थ की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ मिलकर काम करने की आवश्यकता होती है और इसलिए उनके प्रसार को आवेदन से मेल खाना चाहिए। चूंकि ग्लेज़ को अंतर्निहित चीनी मिट्टी के बरतन (या अन्य निकाय के प्रकार) से मजबूती से जुड़ा होना चाहिए, इसलिए उनके तापीय प्रसार को निकाय को 'फिट' करने के लिए मिलान किया जाना चाहिए ताकि पृष्ठ-विदरण या कंपकंपी न हो। जिन उत्पादों का तापीय प्रसार उनकी सफलता की कुंजी है, उनके अच्छे उदाहरण कॉर्निंगवेयर और स्पार्क प्लग हैं। चीनी मिट्टी निकायों के तापीय प्रसार को क्रिस्टलीय प्रजातियों को बनाने के लिए फायरिंग द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है जो वांछित दिशा में पदार्थ के समग्र प्रसार को प्रभावित करेगा। इसके अलावा या इसके बजाय निकाय का निर्माण मैट्रिक्स में वांछित प्रसार के कणों को वितरित करने वाली पदार्थ को नियोजित कर सकता है। ग्लेज़ के तापीय प्रसार को उनकी रासायनिक संरचना और फायरिंग शेड्यूल द्वारा नियंत्रित किया जाता है जिसके अधीन वे थे। ज्यादातर मामलों में निकाय और शीशे के प्रसार को नियंत्रित करने में जटिल मुद्दे सम्मिलित होते हैं, ताकि तापीय प्रसार के लिए समायोजन अन्य गुणों को ध्यान में रखकर किया जाना चाहिए जो प्रभावित होंगे, और सामान्यतः  व्यापार-बंद आवश्यक हैं।
-ऊपर-जमीन भंडारण टैंकों में संग्रहीत गैसोलीन पर एक ध्यान देने योग्य प्रभाव हो सकता है, जो गैसोलीन पंपों को गैसोलीन को दूर करने के लिए हो सकता है जो सर्दियों में भूमिगत भंडारण टैंक में आयोजित गैसोलीन की तुलना में अधिक संकुचित हो सकता है, या भूमिगत भंडारण टैंकों में आयोजित गैसोलीन की तुलना में कम संकुचित हो सकता है गर्मी के मौसम में।<ref>[http://artofbeingcheap.com/above-ground-tanks/ Cost or savings of thermal expansion in above ground tanks]. Artofbeingcheap.com (2013-09-06). Retrieved 2014-01-19.</ref>
+तापीय प्रसार का जमीन के ऊपर भंडारण टैंकों में संग्रहीत गैसोलीन पर ध्यान देने योग्य प्रभाव हो सकता है, जिससे गैसोलीन पंपों से गैसोलीन निकल सकता है जो सर्दियों में भूमिगत भंडारण टैंकों में रखे गैसोलीन की तुलना में अधिक संकुचित हो सकता है, या गर्मियों में भूमिगत भंडारण टैंकों में रखे गैसोलीन की तुलना में कम संपीडित हो सकता है।<ref>[http://artofbeingcheap.com/above-ground-tanks/ Cost or savings of thermal expansion in above ground tanks]. Artofbeingcheap.com (2013-09-06). Retrieved 2014-01-19.</ref>
-[[File:2015 Kłodzko, ul. Objazdowa, rurociąg ciepłowniczy 03.JPG|thumb|हीटिंग पाइपलाइन पर विस्तार पाश]]
+[[File:2015 Kłodzko, ul. Objazdowa, rurociąg ciepłowniczy 03.JPG|thumb|हीटिंग पाइपलाइन पर प्रसार लूप]]
-इंजीनियरिंग के अधिकांश क्षेत्रों में हीट-प्रेरित विस्तार को ध्यान में रखा जाना चाहिए।कुछ उदाहरण हैं:
+इंजीनियरिंग के अधिकांश क्षेत्रों में गर्मी से प्रेरित प्रसार को ध्यान में रखा जाना चाहिए। कुछ उदाहरण हैं-
-*धातु-फ़्रेम वाली खिड़कियों को रबर स्पेसर्स की आवश्यकता होती है।
+*धातु-फ़्रेमयुक्त खिड़कियों को रबर स्पेसर की आवश्यकता होती है।
-*रबर के टायर को तापमान की एक सीमा पर अच्छा प्रदर्शन करने की आवश्यकता होती है, सड़क की सतहों और मौसम द्वारा निष्क्रिय रूप से गर्म या ठंडा किया जाता है, और यांत्रिक फ्लेक्सिंग और घर्षण द्वारा सक्रिय रूप से गर्म किया जाता है।
+*रबर के टायरों को तापमान की एक सीमा पर अच्छा प्रदर्शन करने की आवश्यकता होती है, सड़क की सतहों और मौसम से निष्क्रिय रूप से गर्म या ठंडा किया जाता है, और यांत्रिक फ्लेक्सिंग और घर्षण द्वारा सक्रिय रूप से गर्म किया जाता है।
 *धातु के गर्म पानी के हीटिंग पाइप का उपयोग लंबी सीधी लंबाई में नहीं किया जाना चाहिए।
-*रेलवे और पुल जैसी बड़ी संरचनाओं को सन किंक से बचने के लिए संरचनाओं में विस्तार जोड़ों की आवश्यकता होती है।
+*रेलवे और पुलों जैसी बड़ी संरचनाओं को सूर्य की किंक से बचने के लिए संरचनाओं में प्रसार जोड़ों की आवश्यकता होती है।
-*एक ग्रिडिरोन पेंडुलम एक अधिक तापमान स्थिर पेंडुलम लंबाई बनाए रखने के लिए विभिन्न धातुओं की व्यवस्था का उपयोग करता है।
+*एक ग्रिडिरॉन पेंडुलम अधिक तापमान स्थिर पेंडुलम लंबाई बनाए रखने के लिए विभिन्न धातुओं की व्यवस्था का उपयोग करता है।
-*एक गर्म दिन पर एक बिजली लाइन ड्रॉपी है, लेकिन एक ठंड के दिन यह तंग है।ऐसा इसलिए है क्योंकि धातुएं गर्मी के तहत विस्तार करती हैं।
+*गर्मी के दिनों में बिजली की लाइन लटकी रहती है, लेकिन ठंड के दिन यह तंग रहती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि धातुएं ऊष्मा के तहत फैलती हैं।
-*विस्तार जोड़ों एक पाइपिंग प्रणाली में थर्मल विस्तार को अवशोषित करते हैं।<ref>[http://www.usbellows.com/expansion-joint-catalog/lateral-angular-combined.htm  Lateral, Angular and Combined Movements] U.S. Bellows.</ref> *प्रिसिजन इंजीनियरिंग लगभग हमेशा इंजीनियर को उत्पाद के थर्मल विस्तार पर ध्यान देने की आवश्यकता होती है।उदाहरण के लिए, जब एक स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग करके तापमान में छोटे परिवर्तन जैसे कि 1 डिग्री फोकस बिंदु के सापेक्ष अपनी स्थिति को बदलने के लिए एक नमूना पैदा कर सकता है।
+*प्रसार जोड़ एक पाइपलाइन प्रणाली में तापीय प्रसार को अवशोषित करते हैं।<ref>[http://www.usbellows.com/expansion-joint-catalog/lateral-angular-combined.htm  Lateral, Angular and Combined Movements] U.S. Bellows.</ref>
-*तरल थर्मामीटर में एक ट्यूब में एक तरल (आमतौर पर पारा या अल्कोहल) होता है, जो इसे केवल एक दिशा में प्रवाहित करने के लिए बाध्य करता है जब तापमान में परिवर्तन के कारण इसकी मात्रा फैलता है।
+*सटीक इंजीनियरिंग के लिए लगभग हमेशा इंजीनियर को उत्पाद के तापीय प्रसार पर ध्यान देने की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग करते समय तापमान में 1 डिग्री जैसे छोटे परिवर्तन से नमूना फोकस बिंदु के सापेक्ष अपनी स्थिति बदल सकता है।
-*एक द्वि-धातु यांत्रिक थर्मामीटर एक द्विध्रुवीय पट्टी का उपयोग करता है और दो धातुओं के अलग-अलग थर्मल विस्तार के कारण झुकता है।
+*तरल थर्मामीटर में एक ट्यूब में एक तरल (प्रायः पारा या अल्कोहल) होता है, जो इसे केवल एक दिशा में प्रवाहित करने के लिए बाधित करता है जब तापमान में परिवर्तन के कारण इसका आयतन फैलता है।
+*एक द्वि-धातु यांत्रिक थर्मामीटर एक द्विधातु पट्टी का उपयोग करता है और दो धातुओं के अलग-अलग तापीय प्रसार के कारण झुकता है।
-== विभिन्न सामग्रियों के लिए थर्मल विस्तार गुणांक ==
+== विभिन्न पदार्थों के लिए तापीय प्रसार गुणांक ==
-{{main|Thermal expansion coefficients of the elements (data page)}}
+{{main|तत्वों के तापीय प्रसार गुणांक (डेटा पेज)}}
-[[File:Coefficient dilatation volumique isobare PP semicristallin Tait.svg|thumb|एक अर्धविराम पॉलीप्रोपाइलीन के लिए वॉल्यूमेट्रिक थर्मल विस्तार गुणांक।]]
+[[File:Coefficient dilatation volumique isobare PP semicristallin Tait.svg|thumb|एक अर्ध-क्रिस्टलीय पॉलीप्रोपाइलीन के लिए आयतनमितीय तापीय प्रसार गुणांक।]]
-[[File:Coefficient dilatation lineique aciers.svg|thumb|कुछ स्टील ग्रेड के लिए रैखिक थर्मल विस्तार गुणांक।]]
+[[File:Coefficient dilatation lineique aciers.svg|thumb|कुछ स्टील ग्रेड के लिए रैखिक तापीय प्रसार गुणांक।]]
-यह खंड कुछ सामान्य सामग्रियों के लिए गुणांक को सारांशित करता है।
+यह खंड कुछ सामान्य पदार्थोंं के गुणांकों को सारांशित करता है।
-आइसोट्रोपिक सामग्री के लिए गुणांक रैखिक थर्मल विस्तार α और वॉल्यूमेट्रिक थर्मल विस्तार α<sub>V</sub>द्वारा संबंधित हैं {{math|1=''α<sub>V</sub>'' = 3''α''}}।
+आइसोट्रोपिक पदार्थ के लिए गुणांक रैखिक तापीय प्रसार α और आयतनमितीय तापीय प्रसार αV αV = 3α से संबंधित हैं। तरल पदार्थों के लिए प्रायः आयतनमितीय प्रसार का गुणांक सूचीबद्ध होता है और तुलना के लिए यहां रैखिक प्रसार की गणना की जाती है।
-तरल पदार्थों के लिए आमतौर पर वॉल्यूमेट्रिक विस्तार का गुणांक सूचीबद्ध होता है और तुलना के लिए यहां रैखिक विस्तार की गणना की जाती है।
-कई धातुओं और यौगिकों जैसे सामान्य सामग्रियों के लिए, थर्मल विस्तार गुणांक पिघलने बिंदु के विपरीत आनुपातिक है।<ref>{{Cite web|url=https://ocw.mit.edu/courses/materials-science-and-engineering/3-60-symmetry-structure-and-tensor-properties-of-materials-fall-2005/video-lectures/sheer-and-thermal-expansion-tensors-part-1/|title=Sheer and Thermal Expansion Tensors - Part 1 {{!}} Video Lectures {{!}} Symmetry, Structure, and Tensor Properties of Materials {{!}} Materials Science and Engineering {{!}} MIT OpenCourseWare|website=ocw.mit.edu}}</ref> विशेष रूप से, धातुओं के लिए संबंध है:
+कई धातुओं और यौगिकों जैसी सामान्य पदार्थों के लिए, तापीय प्रसार गुणांक गलनांक के व्युत्क्रमानुपाती होता है।<ref>{{Cite web|url=https://ocw.mit.edu/courses/materials-science-and-engineering/3-60-symmetry-structure-and-tensor-properties-of-materials-fall-2005/video-lectures/sheer-and-thermal-expansion-tensors-part-1/|title=Sheer and Thermal Expansion Tensors - Part 1 {{!}} Video Lectures {{!}} Symmetry, Structure, and Tensor Properties of Materials {{!}} Materials Science and Engineering {{!}} MIT OpenCourseWare|website=ocw.mit.edu}}</ref> विशेष रूप से, धातुओं के लिए संबंध है।
 <math display="block"> \alpha \approx \frac{0.020}{T_m} </math>
-हलाइड्स और ऑक्साइड के लिए
+हैलाइड और ऑक्साइड के लिए
 <math display="block"> \alpha \approx \frac{0.038}{T_m} - 7.0 \cdot 10^{-6} \, \mathrm{K}^{-1} </math>
-नीचे दी गई तालिका में, α के लिए सीमा 10 से है<sup>−7 </d> k<sup>−1 </sup> हार्ड सॉलिड्स के लिए 10 तक<sup>−3 </d> k<sup>कार्बनिक तरल पदार्थों के लिए −1 </sup>।गुणांक α तापमान के साथ भिन्न होता है और कुछ सामग्रियों में बहुत अधिक भिन्नता होती है;उदाहरण के लिए, अलग -अलग दबाव में एक अर्धविराम पॉलीप्रोपाइलीन (पीपी) के लिए वॉल्यूमेट्रिक गुणांक की भिन्नता बनाम तापमान देखें, और कुछ स्टील ग्रेड के लिए रैखिक गुणांक बनाम तापमान की भिन्नता (नीचे से ऊपर तक: फेरिटिक स्टेनलेस स्टील, मार्टेनसिटिक स्टील, कार्बन स्टील, डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील, ऑस्टेनिटिक स्टील)।एक ठोस में उच्चतम रैखिक गुणांक एक टीआई-एनबी मिश्र धातु के लिए सूचित किया गया है।<ref>{{cite journal|last1=Bönisch|first1=Matthias| last2=Panigrahi|first2=Ajit |last3=Stoica|first3=Mihai| last4=Calin|first4=Mariana| last5=Ahrens|first5=Eike| last6=Zehetbauer|first6=Michael| last7=Skrotzki|first7=Werner| last8=Eckert|first8=Jürgen| title=Giant thermal expansion and α-precipitation pathways in Ti-alloys|journal=Nature Communications|date=10 November 2017|volume=8|issue=1|page=1429| doi=10.1038/s41467-017-01578-1|pmid=29127330|pmc=5681671|ref=Ti-Nb|bibcode=2017NatCo...8.1429B}}</ref>
+नीचे दी गई तालिका में, α की सीमा कठोर ठोस पदार्थों के लिए 10−7 K−1 से लेकर कार्बनिक तरल पदार्थों के लिए 10−3 K−1 तक है। गुणांक α तापमान के साथ बदलता रहता है और कुछ पदार्थों में बहुत अधिक भिन्नता होती है; उदाहरण के लिए अलग-अलग दबाव पर सेमीक्रिस्टलाइन पॉलीप्रोपाइलीन (पीपी) के लिए आयतनमितीय गुणांक की भिन्नता बनाम तापमान, और कुछ स्टील ग्रेड के लिए रैखिक गुणांक बनाम तापमान की भिन्नता देखें (नीचे से ऊपर- फेरिटिक स्टेनलेस स्टील, मार्टेंसिटिक स्टेनलेस स्टील कार्बन स्टील, डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील, ऑस्टेनिटिक स्टील)। एक Ti-Nb मिश्र धातु के लिए एक ठोस में उच्चतम रैखिक गुणांक सूचित किया गया है।<sup><sup><ref>{{cite journal|last1=Bönisch|first1=Matthias| last2=Panigrahi|first2=Ajit |last3=Stoica|first3=Mihai| last4=Calin|first4=Mariana| last5=Ahrens|first5=Eike| last6=Zehetbauer|first6=Michael| last7=Skrotzki|first7=Werner| last8=Eckert|first8=Jürgen| title=Giant thermal expansion and α-precipitation pathways in Ti-alloys|journal=Nature Communications|date=10 November 2017|volume=8|issue=1|page=1429| doi=10.1038/s41467-017-01578-1|pmid=29127330|pmc=5681671|ref=Ti-Nb|bibcode=2017NatCo...8.1429B}}</ref>
-(सूत्र {{math|''α<sub>V</sub>'' ≈ 3''α''}} आमतौर पर ठोस के लिए उपयोग किया जाता है।)<ref name="thermex1">{{cite web|url=http://www.ac.wwu.edu/~vawter/PhysicsNet/Topics/Thermal/ThermExpan.html | archive-url=https://web.archive.org/web/20090417003154/http://www.ac.wwu.edu/~vawter/PhysicsNet/Topics/Thermal/ThermExpan.html | archive-date=2009-04-17|title=Thermal Expansion|publisher=Western Washington University}}</ref>
-<!--मान जोड़ने/संपादन करते समय, कृपया उन्हें संख्यात्मक मान को कम करने में व्यवस्थित करें।शुक्रिया। -->
+<sup><sup>(सूत्र αV ≈ 3α प्रायः ठोस पदार्थों के लिए प्रयोग किया जाता है।)<ref name="thermex1">{{cite web|url=http://www.ac.wwu.edu/~vawter/PhysicsNet/Topics/Thermal/ThermExpan.html | archive-url=https://web.archive.org/web/20090417003154/http://www.ac.wwu.edu/~vawter/PhysicsNet/Topics/Thermal/ThermExpan.html | archive-date=2009-04-17|title=Thermal Expansion|publisher=Western Washington University}}</ref>
-<!-- कृपया एक क्रमबद्ध तालिका में नंबर दर्ज करने के लिए दिशानिर्देश देखें: http://en.wikipedia.org/wiki/wikipedia:wikitable#sorting --->
 {|class="wikitable sortable"
 |-
-!Material
+!पदार्थ
-!Material type
+!पदार्थ प्रकार
-!Linear<br>coefficient CLTE ''α''<br>at 20&nbsp;°C<br/>(x10<sup>−6</sup> K<sup>−1</sup>)
+!रेखीय
-!Volumetric<br>coefficient ''α<sub>V</sub>''<br>at 20&nbsp;°C<br/>(x10<sup>−6</sup> K<sup>−1</sup>)
+गुणांक सीएलटीई (CLTE) ''α''<br>at 20&nbsp;°C<br />(x10<sup>−6</sup> K<sup>−1</sup>)
-!Notes
+!आयतनमितीय गुणांक ''α<sub>V</sub>''<br>at 20&nbsp;°C<br/>(x10<sup>−6</sup> K<sup>−1</sup>)
+!नोट्स
 |-
-|[[Aluminium]]
+|[[Aluminium|एल्यूमीनियम]]
-|Metal
+|धातु
 |23.1
 |69
 |
 |-
-|[[Brass]]
+|[[Brass|पीतल]]
-|Metal alloy
+|मिश्र धातु
 |19
 |57
 |
 |-
-|[[Carbon steel]]
+|[[Carbon steel|कार्बन स्टील]]
-|Metal alloy
+|मिश्र धातु
 |10.8
 |32.4
 |
 |-
-|[[Carbon-fiber-reinforced polymer|CFRP]]
+|[[Carbon-fiber-reinforced polymer|सीएफआरपी (CFRP)]]
 |
 |–0.8<ref>{{cite conference|first1=Ashraf|last1=Ahmed|first2=Behrouz|last2=Tavakol|first3=Rony|last3=Das| first4=Ronald|last4=Joven| first5=Pooneh|last5=Roozbehjavan|first6=Bob|last6=Minaie|title=Study of Thermal Expansion in Carbon Fiber Reinforced Polymer Composites|conference=Proceedings of SAMPE International Symposium|location=Charleston, SC|year=2012}}</ref>
-|[[Anisotropic]]
+|[[Anisotropic|विषमदैशिक]]
-|Fiber direction
+|फाइबर दिशा
 |-
-|[[Concrete]]
+|[[Concrete|कंक्रीट]]
-|Aggregate
+|समग्र
 |12
 |36
 |
 |-
-|[[Copper]]
+|[[Copper|ताँबा]]
-|Metal
+|धातु
 |17
 |51
 |
 |-
-|[[Diamond]]
+|[[Diamond|हीरा]]
-|Nonmetal
+|अधातु
 |1
 |3
 |
 |-
-|[[Ethanol]]
+|[[Ethanol|एथेनॉल]]
-|Liquid
+|द्रव
 |250
 |750<ref>{{Cite book|title=Young and Geller College Physics|edition=8th|last1=Young|last2=Geller|isbn=978-0-8053-9218-0}}</ref>
 |
 |-
-|[[Gasoline]]
+|[[Gasoline|पेट्रोल]]
-|Liquid
+|द्रव
 |317
 |950<ref name="thermex1" />
 |
 |-
-|[[Glass]]
+|[[Glass|काँच]]
-|Glass
+|काँच
 |8.5
 |25.5
 |
 |-
-|[[Borosilicate glass]]<ref name="SerwayJewett2005">{{citation|author1=Raymond Serway|author2=John Jewett|title=Principles of Physics: A Calculus-Based Text|url=https://books.google.com/books?id=VaroJ5BNuZAC|year=2005|publisher=Cengage Learning| isbn=978-0-534-49143-7|page=506|bibcode=2006ppcb.book.....J}}</ref>
+|[[Borosilicate glass|बोरोसिलीकेट कांच]]<ref name="SerwayJewett2005">{{citation|author1=Raymond Serway|author2=John Jewett|title=Principles of Physics: A Calculus-Based Text|url=https://books.google.com/books?id=VaroJ5BNuZAC|year=2005|publisher=Cengage Learning| isbn=978-0-534-49143-7|page=506|bibcode=2006ppcb.book.....J}}</ref>
-|Glass
+|काँच
 |3.3 <ref>{{cite web|url=http://www.schott.com/tubing/german/download/schott-brochure-technical-tubing-english.pdf| title=Technical Glasses Data Sheet|publisher=schott.com}}</ref>
 |9.9
-|matched sealing partner for [[tungsten]], [[molybdenum]] and [[kovar]].
+|[[tungsten|टंगस्टन]], [[molybdenum|मोलिब्डेनम]] और [[kovar|कोवर]] के लिए मिलान किया गया सीलिंग पार्टनर।
 |-
-|[[Glycerine]]
+|[[Glycerine|ग्लिसरीन]]
-|Liquid
+|द्रव
 |
 |485<ref name="SerwayJewett2005" />
 |
 |-
-|[[Gold]]
+|[[Gold|सोना]]
-|Metal
+|धातु
 |14
 |42
 |
 |-
-|[[Granite]]
+|[[Granite|ग्रेनाइट]]
-|Rock
+|रॉक
 |35-43
 |105-129
 |
 |-
-|[[Ice]]
+|[[Ice|बर्फ़]]
-|Nonmetal
+|अधातु
 |51
 |
 |
 |-
-|[[Invar]]
+|[[Invar|इन्वार]]
 |
 |1.2
@@ Line 309: / Line 308: @@
 |
 |-
-|[[Iron (element)|Iron]]
+|[[Iron (element)|लोहा]]
-|Metal
+|धातु
 |11.8
 |35.4
 |
 |-
-|[[Kapton]]
+|[[Kapton|कैप्टन]]
 |
 |20<ref>{{cite web|url=http://www.matweb.com/search/datasheettext.aspx?matguid=305905ff1ded40fdaa34a18d8727a4dc|title=DuPont™ Kapton® 200EN Polyimide Film|publisher=matweb.com|access-date=2011-03-15|archive-date=2018-11-26| archive-url=https://web.archive.org/web/20181126005427/http://www.matweb.com/search/datasheettext.aspx?matguid=305905ff1ded40fdaa34a18d8727a4dc| url-status=dead}}</ref>
 |60
-|DuPont Kapton 200EN
+|ड्यूपॉन्ट कैप्टन 200ईएन
 |-
-|[[Lead]]
+|[[Lead|लेड]]
-|Metal
+|धातु
 |29
 |87
 |
 |-
-|[[Macor]]
+|[[Macor|मैकोर]]
 |
 |9.3<ref>{{cite web|url=http://www.corning.com/docs/specialtymaterials/pisheets/Macor.pdf|title=Macor data sheet| publisher=corning.com}}</ref>
 |
 |-
-|[[Nickel]]
+|[[Nickel|निकेल]]
-|Metal
+|धातु
 |13
 |39
 |
 |-
-|[[Oak]]
+|[[Oak|ओक]]
-|Biological
+|जैविक
 |54<ref>{{cite web|url=http://www.forestry.caf.wvu.edu/programs/woodindustries/wdsc340_7.htm|archive-url=https://web.archive.org/web/20090330062350/http://www.forestry.caf.wvu.edu/programs/woodindustries/wdsc340_7.htm|archive-date=2009-03-30|title=WDSC 340. Class Notes on Thermal Properties of Wood|work=forestry.caf.wvu.edu}}</ref>
 |
-|Perpendicular to the grain
+|अनाज के लंबवत
 |-
-|[[Douglas-fir]]
+|[[Douglas-fir|डगलस-फ़िर]]
-|Biological
+|जैविक
 |27<ref name="wooddata">{{cite techreport|url=http://ir.library.oregonstate.edu/xmlui/bitstream/handle/1957/1597/FPL_1487ocr.pdf| last1=Weatherwax|first1=Richard C.|last2=Stamm|first2=Alfred J.|title=The coefficients of thermal expansion of wood and wood products| year=1956|institution=[[Forest Products Laboratory]], United States Forest Service|number=1487}}</ref>
 |75
-|radial
+|रेडियल
 |-
-|[[Douglas-fir]]
+|[[Douglas-fir|डगलस-फ़िर]]
-|Biological
+|जैविक
 |45<ref name="wooddata" />
 |75
-|tangential
+|स्पर्शरेखीय
 |-
-|[[Douglas-fir]]
+|[[Douglas-fir|डगलस-फ़िर]]
-|Biological
+|जैविक
 |3.5<ref name="wooddata" />
 |75
-|parallel to grain
+|अनाज के समानांतर
 |-
-|[[Platinum]]
+|[[Platinum|प्लेटिनम]]
-|Metal
+|धातु
 |9
 |27
 |
 |-
-|[[Polypropylene]] (PP)
+|[[Polypropylene|पॉलीप्रोपाइलीन]] (पीपी (PP))
-|Polymer
+|पॉलीमर
 |150
 |450
 |{{Citation needed|reason=various types|date=March 2014}}
 |-
-|[[PVC]]
+|[[PVC|पीवीसी]]
-|Polymer
+|पॉलीमर
 |52
 |156
 |
 |-
-|[[Fused quartz]]
+|[[Fused quartz|फ़्यूज्ड क्वार्ट्ज़]]
-|Nonmetal
+|अधातु
 |0.59
 |1.77
 |
 |-
-|[[alpha-Quartz]]
+|[[alpha-Quartz|अल्फा-क्वार्ट्ज]]
-|Nonmetal
+|अधातु
 |12-16/6-9<ref>{{cite book|doi=10.1109/FREQ.1991.145883|isbn=978-0-87942-658-3|chapter=Thermal expansion of alpha quartz| title=Proceedings of the 45th Annual Symposium on Frequency Control 1991|page=22|year=1991|last1=Kosinski|first1=J.A.| last2=Gualtieri|first2=J.G.|last3=Ballato|first3=A.|s2cid=96564753|url=https://zenodo.org/record/1268219}}</ref>
 |
-|Parallel to a-axis/c-axis T = –50 to 150 C
+|a-अक्ष/c-अक्ष के समानांतर T = -50 से 150 C
 |-
-|[[Rubber]]
+|[[Rubber|रबर]]
-|Biological
+|जैविक
-|''disputed''
+|''विवादित''
-|''disputed''
+|''विवादित''
-|''see [[Talk:Thermal expansion#Rubber has Negative TE.|Talk]]''
+|''देखें [[Talk:Thermal expansion#Rubber has Negative TE.|टॉक]]''
 |-
-|[[Rocksalt]]
+|[[Rocksalt|रॉकसॉल्ट]]
-|Rock
+|रॉक
 |40
 |120
 |
 |-
-|[[Sapphire]]
+|[[Sapphire|नीलम]]
-|Nonmetal
+|अधातु
 |5.3<ref>{{cite web|url=http://americas.kyocera.com/kicc/pdf/Kyocera%20Sapphire.pdf|title=Sapphire|publisher=kyocera.com|url-status=dead|archive-url=https://web.archive.org/web/20051018140553/http://americas.kyocera.com/KICC/pdf/Kyocera%20Sapphire.pdf| archive-date=2005-10-18}}</ref>
 |
-|Parallel to C axis, or [001]
+|सी अक्ष के समानांतर, या [001]
 |-
-|[[Silicon Carbide]]
+|[[Silicon Carbide|सिलिकॉन कार्बाइड]]
-|Nonmetal
+|अधातु
 |2.77<ref>{{cite web|url=http://www.ioffe.rssi.ru/SVA/NSM/Semicond/SiC/basic.html|title=Basic Parameters of Silicon Carbide (SiC) | publisher=Ioffe Institute}}</ref>
 |8.31
 |
 |-
-|[[Silicon]]
+|[[Silicon|सिलिकॉन]]
-|Nonmetal
+|अधातु
 |2.56<ref>{{Cite journal|bibcode=1982ZPhyB..48...17B|doi=10.1007/BF02026423|title=The lattice parameter of highly pure silicon single crystals|journal=Zeitschrift für Physik B|volume=48|issue=1|page=17|year=1982|last1=Becker|first1=P.| last2=Seyfried|first2=P.|last3=Siegert|first3=H.|s2cid=120132261}}</ref>
 |9
 |
 |-
-|[[Silver]]
+|[[Silver|चाँदी]]
-|Metal
+|धातु
 |18<ref>{{cite web|url=http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/tables/thexp.html#c1|title=Thermal Expansion Coefficients at 20 C | publisher=Georgia State University|last=Nave|first=Rod}}</ref>
 |54
 |
 |-
-|"[[Sitall]]"
+|"[[Sitall|सीताल]]"
-|Glass-ceramic
+|कांच-सिरेमिक
 |0±0.15<ref>{{cite web|url=http://www.star-instruments.com/russian.html|title=Sitall CO-115M (Astrositall)|work=Star Instruments}}</ref>
 |0±0.45
-|average for −60&nbsp;°C to 60&nbsp;°C
+|औसत -60°C से 60°C के लिए
 |-
-|[[Stainless steel]]
+|[[Stainless steel|स्टेनलेस स्टील]]
-|Metal alloy
+|मिश्र धातु
 |10.1 ~ 17.3
 |30.3 ~ 51.9
 |
 |-
-|[[Steel]]
+|[[Steel|स्टील]]
-|Metal alloy
+|मिश्र धातु
 |11.0 ~ 13.0
 |33.0 ~ 39.0
-|Depends on composition
+|संघटक पर निर्भर
 |-
-|[[Titanium]]
+|[[Titanium|टाइटेनियम]]
-|Metal
+|धातु
 |8.6
 |26<ref>{{Cite web|url=http://www.owlnet.rice.edu/~msci301/ThermalExpansion.pdf|title=Thermal Expansion table}}</ref>
 |
 |-
-|[[Tungsten]]
+|[[Tungsten|टंगस्टन]]
-|Metal
+|धातु
 |4.5
 |13.5
 |
 |-
-|[[Water]]
+|[[Water|जल]]
-|Nonmetal
+|अधातु
 |69
 |207<ref name="thermex2">{{Cite web|url=https://www.efunda.com/materials/common_matl/Common_Matl.cfm?MatlPhase=Liquid&MatlProp=Thermal | title=Properties of Common Liquid Materials|website=www.efunda.com}}</ref>
 |
 |-
-|"[[Zerodur]]"
+|"[[Zerodur|ज़ेरोडुर]]"
-|Glass-ceramic
+|कांच-सिरेमिक
 |≈0.007-0.1<ref>{{cite web|url=http://www.schott.com/advanced_optics/english/syn/advanced_optics/products/optical-materials/zerodur-zero-expansion-glass-ceramic/zerodur/index.html|title=Schott AG|url-status=dead|archive-url=https://web.archive.org/web/20131004223930/http://www.schott.com/advanced_optics/english/syn/advanced_optics/products/optical-materials/zerodur-zero-expansion-glass-ceramic/zerodur/index.html|archive-date=2013-10-04}}</ref>
 |
-|from 0&nbsp;°C to 50&nbsp;°C
+|0°C से 50°C तक
 |-
-|ALLVAR Alloy 30
+|अलवर मिश्र धातु 30
-|Metal alloy
+|मिश्र धातु
 |−30<ref>{{cite journal |last1=Monroe |first1=James A. |last2=McAllister |first2=Jeremy S. |last3=Zgarba |first3=Jay |last4=Squires |first4=David |last5=Deegan |first5=John P. |title=Negative thermal expansion ALLVAR alloys for athermalization |format=Conference Presentation |journal=Optifab 2019 |date=18 November 2019 |pages=18 |doi=10.1117/12.2536862 |doi-access=free}}</ref>
-|anisotropic
+|विषमदैशिक
-|exhibits negative thermal expansion in broad range of temperatures
+|तापमान की विस्तृत श्रृंखला में ऋणात्मक तापीय प्रसार प्रदर्शित करता है
 |-
 |}
@@ Line 510: / Line 509: @@
 * [http://www.epsilonengineer.com/thermal-expansion-calculator.html Thermal Expansion Calculators]
 * [https://durathermfluids.com/calculators/thermal-expansion/ Thermal expansion via density calculator]
-{{Authority control}}
 [[Category:AC with 0 elements]]
+[[Category:All articles needing additional references]]
+[[Category:All articles to be expanded]]
 [[Category:All articles with unsourced statements]]
+[[Category:Articles needing additional references from September 2017]]
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@@ Line 522: / Line 523: @@
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तापीय प्रसार: Difference between revisions

Latest revision as of 15:29, 28 August 2023

अवलोकन

प्रसार की भविष्यवाणी

संकुचन प्रभाव (ऋणात्मक तापीय प्रसार)

तापीय प्रसार को प्रभावित करने वाले कारक

घनत्व पर प्रभाव

तापीय प्रसार का गुणांक

सामान्य तापीय प्रसार गुणांक

ठोस में प्रसार

रैखिक प्रसार

तनाव पर प्रभाव

क्षेत्र प्रसार

वॉल्यूम प्रसार

आइसोट्रोपिक पदार्थ

अनिसोट्रोपिक पदार्थ

तापमान निर्भरता

आदर्श गैसों में समदाब रेखीय प्रसार

निरपेक्ष शून्य की गणना

तरल पदार्थों में प्रसार

एक तरल का स्पष्ट और पूर्ण प्रसार

उदाहरण और अनुप्रयोग

विभिन्न पदार्थों के लिए तापीय प्रसार गुणांक

यह भी देखें

संदर्भ

बाहरी संबंध

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