דוגמאות להרחבת חום והתכווצות
Miscellanea / / July 04, 2021
ה התרחבות והתכווצות של א אלמנט מוצק ניתן לייצר על ידי פעולה של חַם (זה כאשר התרחבות האלמנט מתרחשת) ועל ידי פעולת הקור (כיווץ).
כשיש שינוי פתאומי בטמפרטורה (עלייה) רוב ה אלמנטים לְהַרְחִיב. כאשר טמפרטורה זו יורדת, האלמנטים מתכווצים. לדוגמה: ביום חם מאוד, העץ מתרחב אך ככל שהטמפרטורה יורדת, הוא מתחיל ליצור רעש כשהוא מתכווץ שוב.
עם זאת חשוב לעשות א בירור יסודי: כאשר מוצקים מתרחבים כתוצאה מחום, אין זה אומר שהם גדלים בנפחם. מה שקורה הוא שהמרחק בין מולקולה ועלייה במולקולה הגורמת להתפשטות היסוד. הרחבה זו (או הִתרַחֲבוּת) מפעיל כוח ניכר.
חשוב לקחת מצב זה של מוצקים, במיוחד ב קונסטרוקציות גשר, מאחר ואומת כי גשר של מַתֶכֶת מדידה של 50 מטר ועוברת מ 0 מעלות צלזיוס ל 15 מעלות צלזיוס בזמן קצר, היא יכולה להתרחב עד 12 ס"מ.
עם זאת, לא כל המוצקים מתרחבים באותה צורה ובאותה טמפרטורה. למשל, אותו אֲלוּמִינְיוּם מתרחב פי 2 יותר ממתכת בַּרזֶל.
מה קורה בתוך המוצק?
על ידי הגדלת ה- טֶמפֶּרָטוּרָה, מה שקורה זה שה אנרגיה פנימית של החלקיקים ומידת התסיסה של אלה מוגברת.
במילים אחרות, מה שקורה הוא שכל אחד מהם חֶלְקִיק מתחיל "לרטוט " והוא מופרד מהחלקיק שיש לידו, באופן זה מתרחשת הרחבת היסוד.
כאשר החום יורד, החלקיקים מקטינים את האנרגיה הפנימית ולאט לאט הם מתקרבים עד שהם שוב אחד ליד השני.
דוגמאות להתפשטות והתכווצות חום
- כשמכניסים קערה למקרר ומוציאים אותה. על מנת להסיר את הקור מקצה המכל, יש לטבול את אותו מיכל הרמטי במים חמים, באופן כזה הפלסטיק מתרחב ומאפשר להוציא את התוכן מבפנים.
- מים. כאשר הם מחוממים (מבושלים) המולקולות מתרחבות, כשהן מתקררות הן מתכווצות וכאשר הן קופאות, מולקולות המים נדחסות.
- בַּרזֶל. מתכת זו נמצאת בטבע במצב מוצק, כלומר המולקולות שלה קרובות יותר זו לזו. עם זאת, עקב פעולת החום, מתכת זו מתרחבת (לְהַרְחִיב) וברזל הופך ברזל מותך. כך גם לגבי מתכות אחרות כמו אלומיניום, כספית, עופרת וכו '.
- מסטיק. כאשר המסטיק נמצא בטמפרטורה גבוהה, הוא נמס. זה נראה במהלך יום חם. ואז, אם נכניס את המסטיק הזה למקרר, הוא מתכווץ ומתקשה.
- שרירי הגוף ביום עם טמפרטורות אווירה נמוכות מאוד. מסיבה זו יש אנשים שיש להם שרירים כואבים לאחר אימון אירובי או בימים חמים מאוד ואז קר מאוד. מי שמסדיר את זה הוא נוזל (מים) מגופנו. אך הכאב מתעצם אם הגוף מתייבש.
- מים מוגז במקפיא.
- עֵץ. יום חם מאוד שהוא מתרחב. ואז, כשהטמפרטורה יורדת, הוא מתחיל ליצור רעש כשהוא מתכווץ שוב.
- פסי רכבת. אלה בנויים עם מרחק מסוים המופרד מעט. לאחר מכן מניחים זפת בחלל זה כדי לאפשר למתכת להתרחב בימים חמים מאוד ואז, כשהטמפרטורה יורדת, היא מתכווצת שוב.
- זכוכית. אם אנו מניחים כוס זכוכית רגילה ונוסיף מים רותחים, פנים הכוס מתרחב ואילו החוץ קר. זה גורם לזכוכית להישבר.
- המדחום. זה מורכב מכספית נוזלית. כמו באלמנטים נוזליים החלקיקים מרוחקים יחסית זה מזה, כספית, כאשר נחשף לחום (למשל קדחת גוף), כספית עולה במעלה המדחום ככל שהפך ליותר נוזל.
לעקוב עם: