一般小学生
まとめ
【定義】
金属を加熱した際に体積が増加する割合。物質の種類によって固有の値を持ち、アルミニウム、銅、鉄の順に大きい。
まとめ
金属は熱で膨張し、冷えると収縮する。種類による膨張率の差を利用したバイメタルは、温度変化で回路を制御するサーモスタットとして電気コタツ等に応用される。
解説
金属を加熱すると原子の熱運動が激しくなり、体積が膨張する。この膨張の割合は金属の種類ごとに異なり、一般にアルミニウム、銅、鉄の順で大きく変化する。膨張率の異なる2種類の金属板を接合した「バイメタル」を加熱すると、膨張率の大きい方の金属がより長く伸びようとするため、全体として膨張率の小さい金属側へ湾曲する。この性質は温度センサーとしての役割を果たし、電気コタツなどの温度制御装置（サーモスタット）に広く用いられている。温度が上昇してバイメタルが一定以上に曲がると、接点が離れて電流が遮断され、温度が下がると元の形状に戻って再び電流が流れる仕組みである。
小学生のみなさんへ
金属は、温めると少しだけ大きくなり、冷やすと元に戻る性質があります。大きくなる割合は金属の種類によって決まっていて、例えばアルミニウムは鉄よりも大きく伸びます。この「伸び方のちがい」を利用して、2種類の金属を貼り合わせた「バイメタル」という板が作られます。バイメタルは温まると自然に曲がるので、電気コタツの温度が高くなりすぎないように自動でスイッチを切る装置などに使われています。
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