أمثلة على التمدد الحراري والانكماش

ال التوسع والانكماش من أ عنصر صلب يمكن أن تنتج عن طريق عمل الحار (عندما يحدث تمدد للعنصر) وبتأثير البرودة (الانكماش).

عندما يكون هناك تغيير مفاجئ في درجة الحرارة (الارتفاع) ، فإن معظم عناصر وسعت. عندما تنخفض درجة الحرارة هذه ، تتقلص العناصر. على سبيل المثال: في يوم شديد الحرارة ، يتمدد الخشب ، ولكن مع انخفاض درجة الحرارة ، يبدأ في إصدار ضوضاء أثناء تقلصه مرة أخرى.

ومع ذلك فمن المهم أن تصنع ملف توضيح أساسي: عندما تتمدد المواد الصلبة نتيجة للحرارة ، فهذا لا يعني أنها تزداد في الحجم. ما يحدث هو أن المسافة بين مركب ويزيد الجزيء مما يؤدي إلى توسع العنصر. هذا التوسع (أو اتساع) بقوة كبيرة.

من المهم أن تؤخذ حالة المواد الصلبة هذه في الاعتبار ، خاصة في إنشاءات الجسر، حيث تم التحقق من أن جسرًا فلز قياس 50 مترا والانتقال من 0 درجة مئوية إلى 15 درجة مئوية في وقت قصير ، ويمكن أن تمتد حتى 12 سم.

ومع ذلك ، لا تتمدد جميع المواد الصلبة بنفس الطريقة وتحت نفس درجة الحرارة. على سبيل المثال ، هو الألومنيوم يتوسع مرتين أكثر من المعدن حديد.

ماذا يحدث داخل المادة الصلبة؟

عن طريق زيادة درجة الحرارة، ما يحدث هو أن ملف الطاقة الداخلية من الجسيمات وتزداد درجة إثارة هذه الجسيمات.

بعبارة أخرى ، ما يحدث هو أن كل واحد الجسيم يبدأ "يهتز " ويتم فصله عن الجسيم الموجود بجانبه ، وبهذه الطريقة يحدث تمدد العنصر.

عندما تنخفض الحرارة ، تقلل الجسيمات الطاقة الداخلية وتقترب شيئًا فشيئًا حتى تصبح واحدة بجانب الأخرى.

أمثلة على التمدد الحراري والانكماش

1. عند وضع وعاء في الثلاجة وإزالته. من أجل إزالة البرد من حافة الحاوية ، يجب غمر نفس الوعاء المحكم في الماء الساخن ، وبهذه الطريقة يتمدد البلاستيك للسماح باستخراج المحتويات من داخله.
2. ماء. عند تسخينها (غليها) تتمدد الجزيئات ، وعندما تبرد تنقبض وعندما تتجمد ، تتراكم جزيئات الماء.
3. حديد. يوجد هذا المعدن في الطبيعة في حالة صلبة ، أي أن جزيئاته قريبة من بعضها البعض. ومع ذلك ، بسبب تأثير الحرارة ، يتمدد هذا المعدن (وسعت) ويصبح الحديد الحديد المنصهر. وينطبق الشيء نفسه على معادن أخرى مثل الألومنيوم والزئبق والرصاص وما إلى ذلك.
4. علكة. عندما يكون مضغ العلكة في درجة حرارة عالية يذوب. يظهر هذا خلال يوم حار. ثم إذا وضعنا هذه العلكة في الثلاجة ، فإنها تتقلص وتتصلب.
5. عضلات الجسم في يوم بدرجات حرارة منخفضة جدًا في الغلاف الجوي. لهذا السبب يعاني بعض الناس من آلام في العضلات بعد أ تدريب الأيروبكس أو في الأيام شديدة الحرارة ثم شديدة البرودة. من ينظم هذا هو سائل (الماء) من أجسادنا. لكن الألم يشتد إذا أصيب الجسم بالجفاف.
6. الماء مكربن ​​في الفريزر.
7. الأخشاب. يوم حار جدا يتسع. ثم ، عندما تنخفض درجة الحرارة ، تبدأ في إصدار ضوضاء أثناء تقلصها مرة أخرى.
8. خطوط السكك الحديدية. تم بناء هذه بمسافة معينة يتم فصلها قليلاً. ثم يتم وضع القطران في هذه المساحة للسماح للمعدن بالتمدد في الأيام الحارة جدًا ، وبعد ذلك ، مع انخفاض درجة الحرارة ، يتقلص مرة أخرى.
9. زجاج. إذا وضعنا كوبًا من الزجاج العادي وأضفنا الماء المغلي ، يتمدد الجزء الداخلي من الزجاج بينما يكون الخارج باردًا. هذا يتسبب في كسر الزجاج.
10. الترمومتر. يتكون هذا من الزئبق السائل. كما هو الحال في العناصر السائلة ، تكون الجسيمات بعيدة نسبيًا عن بعضها البعض ، والزئبق ، ومتى عند تعرضه للحرارة (على سبيل المثال حمى الجسم) ، يرتفع الزئبق في ميزان الحرارة حيث أصبح أكثر سائل.

اتبع مع: