危険物取扱者 甲種 物理学及び化学 練習問題 第66問: 物体の熱膨張に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。

正解: 5. 一様な金属の板に円形の穴を開けておき、板全体を一様に加熱すると、穴の直径は小さくなる

一様な板を一様に加熱すると、板は形を保ったまま全体が同じ割合で拡大する。穴の部分にも板が詰まっていたと考えると、その部分も外へ広がるので、穴の直径も同じ割合で大きくなる。したがって5が誤り。 1は正しく、線膨張率の大きい金属のほうが長く伸びるので、その金属が外側（凸側）になるように曲がる。 2は正しく、1辺の長さが（1＋αΔt）倍になると体積はおよそ（1＋3αΔt）倍になるので、体膨張率は線膨張率αのおよそ3倍となる。 3は正しく、伸びようとする棒を両端の壁が押し返すので、棒には圧縮の向きの力（熱応力）が生じる。 4は正しく、温度が上がると原子の熱振動の振幅が大きくなり、原子間の平均距離が広がることが熱膨張の原因である。

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