С какой силой расширяются вещества при нагреве?

Или ещо пример. Можно сделать рычажный двигатель на основе теплового расширения. Нагреваем один рычаг, он становится длиннее, на концах рычагов грузики. Этот более длинный рычаг опускается в нижнюю точку. Рычаг остывает и грузики снова выравниваются и так по кругу....

Ищо вопрос... При нагреве стали магнит к ней притягивается слабее, чем к холодной. Где-то на ютубе видел движок на свече и магните, не могу найти.

Так вот, неужели магнитное поле может как-то "менять" температуру металла в таком движке? Теоретически мы нагреваем металл до определенной теплоты, а потом эту же теплоту можно "снять" в том же объеме. Но двигатель сможет за это время совершить цикл и выработать "халявную" энергию, откуда?

Валерий,
В общем, если тело сжато, при нагревании не расширится вообще, просто нагреется. И чем сильнее нагреется, тем сильнее с большей силой расширится, если отпустить тиски. По аналогии с водой и паром.

Чем сильнее расширяется металл, тем с меньшей силой и наоборот...

Ну вот... Вы уже подтверждаете в своих наблюдениях изложенное мною выше.... Видите, "всё сходится".. Чья-то кристаллическая решётка разлетится намного раньше, правда? )))) Интересно чья??? У кого атомы слабее притягиваются друг к другу и из-за этого сильней "шатаются", получив одинаковые порции энергии???


К чему, вообще вопрос???...
Да никто ни кого... Если выдержит резьбовая часть тисков, то они просто нагреются... При этом тоже расширятся... Правда, не так интенсивно, как цинковые, в которых вольфрам зажат....))))). Гы...
..При этих опытах тиски должны быть ещё и "хитрыми" - обхватывать заготовку со всех-всех сторон, да ещё и сжимать её с этих сторон равномерно... (Короче "Конь сферической формы в вакууме!"). А иначе, будет иметь место механическая деформация тела, которая не имеет ничего общего с нашими опытами... И на вопрос "кто кого" ответ будет :"Цинк сам себя, потому что вольфрам - тупо крепче механически!" )))))

Так коэффициент расширения металлов разный... Зажать, допустим, предмет из цинка (самый высокий коэф. расширения) в "тисках" вольфрама (низкий коэф. расширения). И кто тут кого...?

А КАК????

Если речь идёт о банальном механическом ограничении объёма, то этот метод подразумевает контакт двух тел! А при контакте атомы тела отдадут энергию атомам опоры! Если опора механически не начнёт двигаться, то она нагреется... Но передача энергии всё-таки произойдёт! Или энергия расходуется на выполнение РАБОТЫ (сдвиг опоры), или просто "перетечёт" в её-же атомы (нагрев). Изначально, конечно, "попытается сдвинуть"....
Как и в примере с пулей: если она не может выполнить работу (не по зубам ей)))), то она греется..

Валерий,
а если запретить телу расширяться? Сковать? Что произойдет внутри?

Затратится!!! Обязательно затратится...
...Попробую объяснить в том-же стиле, в котором объяснял дочке когда-то...))))
Итак, мы знаем, что температура - ото хаотичное движение частиц.Т.е., атомы дёргаются"туда-сюда"... Мы трогаем пальцами тело... Его дёргающиеся атомы толкаются с атомами наших пальцев и они тоже начинают дёргаться... Мы чувствуем тепло!!!
Чем больше мы подведём энергии (тепла), тем сильнее они будут дёргаться!!! (Это и есть температура). При "абсолютном нуле" атомы совсем остановились! Всё!!! Отвести от них энергию (убрать тепло) нельзя - она закончилась!!! При этом атомы притянулись друг к другу на наиближайшее расстояние! (Ничего не мешает им это сделать)...
Начинаем подводить энергию (нагревать). Атомы получают энергию... (В чистом виде, а не в тех, которые ощущаются нашими органами чувств!!!). Что они могут с ней делать??? Только двигаться!!! (Они больше ничего не умеют)) ) Итак, получая её, они начинают "шевелиться"... Сперва чуть-чуть...Потом всё сильнее и сильнее... Амплитуда возрастает...На это им нужно больше места... И постепенно, они "расшатываются", увеличивая расстояние между собой... (Тепловое расширение)...
Если подводить энергию дальше (продолжать греть), то неизбежно наступит тот момент, когда эта их тряска разрушит кристаллическую решётку!!! Атомы накопят столько энергии, что преодолеют гравитационные силы и оторвутся друг от друга!!! (Переход в другое агрегатное состояние - ЖИДКОСТЬ!!!). Если и дальше греть - они уже не дёргаются!! Они уже летают, "сталкиваются и рикошетят"... И наступит тот момент, когда их энергия позволит им разлетаться друг от друга на вообще огромные расстояния (ГАЗ!!!)

А энергия-то, которую мы подводили (тепло)... ОНА НИКУДА НЕ ДЕЛАСЬ!!!! Она была просто "поделена между частицами) и каждая частица обладает её частью!!! (Потому и летает!)))). Теоретически её можно забрать у них обратно...И они потихоньку будут терять свою скорость... (А что они ещё могут терять при неизменной массе???))))).
По мере отвода энергии они будут сближаться... Всё "поехало обратно"...
...И вот они опять "слиплись" в кристаллическую решётку (Но всё ещё немного дёргаются... Мы пока не всю энергию у них отобрали... Поэтому гравитационные силы не могут их притянуть совсем уж "до упора друг в друга" (Тело расширено)... Но вот мы отобрали всю... Она у них закончилась... Дёргаться у них уже нет сил!!! (При чём, в прямом смысле! Чтобы приложить СИЛУ, необходимо затратить ЭНЕРГИЮ! А её у них уже нет!!!)))).
Гравитация радостно стянула их друг к другу, пока не слиплись...
Всё!!! Покой!!! ОБСОЛЮТНЫЙ НУЛЬ!!! -273!!!... По проклятому Цельсию!!! ....)))))))

Так вот... Энергия НИКУДА НЕ ДЕЛАСЬ!!! Её не стало нибольше, ни меньше!!! Сколько мы "влили", столько и отвели потом!!!
А вот, если бы отвели раньше... Если бы в середине этого процесса мы отобрали у атомов энергию посредством механики, а не тепла, то они просто, потеряв её, быстрее сблизились бы....(Тело остыло).

Я к чему... Энергия - она и есть энергия!!! Это для наших органов чувств она может быть механической, или тепловой... Для атомов же она одинакова!! (На их уровне "тепло" - это движение! ) И когда тело, расширяясь, выполнит какую-то работу - ото означает отвод ПОДВЕДЁННОЙ ВАМИ РАНЕЕ энергии. Тело при этом ОСТЫВАЕТ!!!...
П.С. Как пример... Летящая пуля обладает энергией! Резко её остановите!!! (Удар в броню). Энергия, которая до этого тратилась на полёт пули дальше не может обеспечивать этот полёт!!! Но атомы пули обладают этой энергией.. И они начнут её использовать единственным доступным им методом: двигаться - пуля раскалится!!!
П.П.С. Предваряю: не путайте понятия "энергия", "сила" и "работа". Эти понятия разные!!! Хоть и связанные...
(Просто, большинство "Перпетуммобилистов" как раз этим и грешат....

Если вы за плети, то да, там может по несколько километров одна плеть быть. Но в конце все равно звено стыковое, что б менять лето-зима можно было.

смысл поэкспериментировать есть ... вопрос в том не затратиться ли на тепло больше энергии, чем потом получится от расширения металла ...

перемычки однозначно ... особенно когда электрички по ним ездят ... например, для Хюндая (скоростной поезд) там не одна перемычка ... или одна толстая ... чтобы контакт лучший был ... Хюндай большой ток жрет ... Когда ехать на большой скорости поездом то стык может сильно тряснуть поезд ... Бывает едешь поездом а он не стучит колесами ... то через что ... как не из-за сварки ... На трамвайных рельсах стыков почти не видел. ..там рельсы реально сваренные ...

-это где вы такое видели? Сваривают не рельсы, а на стыках приваривают перемычки. Рельс-это ноль +(на ж.д.) по рельсу принимаются сигналы о состоянии пути впереди поезда. А для того что бы не было летом выбросов, а зимой не рвало рельсы на определенных участках ставится рельса короче или длиннее.

Степень расширения разная. Все можно сделать на биметаллическом элементе. Вопрос в том, как взаимосвязана сила и нагрев. Есть ли смысл

Dmitrij,
если использовать как подвижную силу в двигателе ... то проблема сразу - куда воткнуть этот металл или ртуть (медный болт вы сковаете по длине, а он, значить по ширине расширится, как рельсы поезда) ... А сосуд в котором металл ... тоже расширяется ... тогда сосуд надо охлаждать ... в середине металл можно нагреть например тэном ... а как внутрь провода проложить ... их же тоже сплюснит с теном и прорвет ... понимаете в чем прикол ...

Та прибор то так, чтоб что-то было) А нагреть можно изнутри, напряжением например. Или индуктивной печью.. Да много есть способов.

Достаточно сковать медный болт по длине, скажем. Еще интересно, с какой силой расширяется ртуть.

у вас на рисунке прибор показывает не совсем силу, а скорее длину расширения ... Для определения силы металл надо сковать из всех сторон (не только по длине) ... Тогда проблема как его нагреть ...
Во я когда-то уже писал ... вода под давлением 20000 атм - это лед (твердое вещество) который плавится при температуре +80 по Цельсию .. другие вещества подобно поводяться ... Метал может при невозможности расширения стать более плотный (как эта вода при 20000 атм) ...

Пар то не то, это уже переход вещества в другое состояние. Там все просто, температура прямо-пропорциональна давлению. Выше температура и давление - дальше точка кипения.

DMITRIJ тоже об етом думал ... со страшной силой расширяется ... все от температуры зависит..чем она выше тем больше сила расширения ... Я вам писал о Пушке Архимеда ... там принцип работы подобный (правда там пар)- воду сильно нагревают ... а потом открывают клапан и пушечное ядро со страшной скоростью вылетает ... интересно что в этой пушки пороха нет ... только вода и температура!
   Сейчас рельсы для трамваев принято на стыках сваривать ... да и для поездов тоже ... так рельсы не могут летом расширяться в длину ... тогда или становятся кривыми (если шпалы пускают) ... или расширяются в другую сторону ... например, вверх .. .