ぼう張の割合

• 物質が熱せられた際に体積が増加する割合のことで、金属の種類によって固有の値を持つ。
• 膨張の大きさは一般にアルミニウム、銅、鉄の順であり、この差を利用してバイメタルが作られる。
• 温度変化を物理的な変形に変換する性質は、サーモスタットなどの温度制御装置に応用されている。

解説

金属を加熱すると、内部の原子の熱運動が激しくなり、原子間の平均距離が広がることで体積が膨張します。この現象を熱膨張と呼び、その度合いを示すのが「ぼう張の割合（膨張率）」です。金属の種類によってこの割合は異なり、例えば同じ温度変化を与えても、アルミニウムは鉄よりも大きく膨張します。

この膨張率の差を実用化したものが「バイメタル」です。膨張率の大きい金属と小さい金属を貼り合わせたもので、加熱すると膨張率の大きい方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と弓なりに曲がります。この変形を利用して電気回路の接点を切り替える仕組みがサーモスタットであり、電気コタツやアイロンの温度調節に不可欠な技術となっています。