Incredible пишет:Когда воск плавится, он значительно расширяется и выдавливает штырь из цилиндра, тем самым открывая клапан.
и чем больше температура воска, тем больше он расширяется, соответственно и тем больше открывается термостат.
Та нет же :) . Предположение неплохое, но здесь расширение уже расплавленного воска имеет "пятый" порядок малости по сравнению с эффектом при фазовом переходе.
Сейчас попробую объяснить:
1. Литр ледяной воды, станет хоть немного больше этого же литра при, к примеру, 80 градусах (но хотя бы процентов на 5%)?
Правильный ответ - практически нет. Вас и в школе учат тому, что плотность воды 1000кг/m^3, и никто не заикается о том, что она различна, потому как изменения плотности воды (там где вода остается водой, а не паром или льдом) несущественны. Зато, литр воды в стеклянной банке я бы не советовал ставить в морозилку :).
2. Фокусы с существенным расширением при нагревании характерны для газовых, а не для жидких сред в земных условиях.
Жидкости считаются почти несжимаемыми (в том числе и ваш жидкий воск).
3. Вся суть явления кроется в том, что смена агрегатного (из твердого в жидкое) состояния приводит к изменению упаковки молекул, т.е. к изменению плотности вещества.
Это и есть фазовый переход, который происходит в однородных средах при одной конкретной температуре - температуре плавления. Именно на этом эффекте построен термостат.
Уверяю вас, это было бы уникально, если бы воск в термостате почти не расширялся бы от -30 до 82 градусов, а потом резко менял бы свои объемы за десяток градусов находясь при этом в одном и том же агрегатном состоянии. Такому поведению просто нет причин. Потому, расширением в данном случае мы обязаны именно перепаковке молекул, связанных со сменой агрегатного состояния.
Короче, плотность твердого воска существенно выше плотности жидкого. Следовательно, если масса сохраняется, то объем твердого воска меньше объема жидкого.
При том, изменения плотности воска в одном и том же агрегатном состоянии за десяток-другой градусов существенно меньше изменения плотности при смене агрегатного состояния (я бы сказал и близко не сравнимы).