فيديو عند تجميد معظم السوائل فإنها تخضع إلى:
عند تجميد معظم السوائل فإنها تخضع إلى: الانكماش الحراري
ما هو الانكماش الحراري ولماذا يحدث؟
يحدث الانكماش الحراري ، أو تقلص المواد، عندما تتعرض المواد لانخفاض درجة الحرارة ويحدث في جميع أنواع المادة، سواء كانت صلبة أو سائلة أو غازية عند تعرضها لانخفاض درجة الحرارة عند ضغط ثابت، تتحرك الذرات والجزيئات بشكل أبطأ بسبب انخفاض طاقاتها الحركية ونتيجة لذلك، تقل المسافات بين الجزيئات، كما تنخفض أبعاد الجسم، مثل الطول والعرض، بمقدار صغير نسبيًا.
هل تتوسع الحرارة أم تتقلص؟
هل الحرارة تتمدد أو تنقبض الأجسام؟ تتمدد معظم المواد عند تسخينها وتتقلص عند تبريدها.، يحدث الانكماش والتمدد بسبب التغير في الطاقة الداخلية (وتحديداً الطاقة الحركية للذرات والجزيئات) بسبب تغير درجة الحرارة. يسمح التغير في الطاقة الحركية للجزيئات بالتحرك بشكل أسرع أو أبطأ، وبالتالي يقلل أو يزيد متوسط المسافات بين جسيم وجسيم داخل المادة.
التمدد الحراري والانكماش
- يحدث التمدد الحراري لمعظم المواد عندما تتعرض لارتفاع في درجة الحرارة وهذا يختلف عن الانكماش الحراري حيث تتقلص المواد بسبب انخفاض درجة الحرارة.
- يحدث كل من الانكماش والتمدد الحراري كتغير في أبعاد المادة.
- مع ارتفاع درجة الحرارة، تهتز الذرات والجزيئات الموجودة في المادة بشكل أسرع، مما يسمح للمسافة بين الجزيئات بزيادة طفيفة. التوسعات الخطية والحجمية شائعة في المواد الصلبة نتيجة لزيادة درجة الحرارة.
- ويحدث الشيء نفسه أيضًا في السوائل، حيث تتحرك الذرات والجزيئات بشكل أسرع أثناء انزلاقها وتدفقها فوق بعضها البعض.
- على عكس المواد الصلبة، تتمدد السوائل في جميع الاتجاهات لأنها لا تمتلك أشكالًا ثابتة.
- وبالتالي، فإن التمدد الحجمي شائع في السوائل، ولا يحدث التمدد الخطي.
أمثلة على التمدد الحراري والانكماش
يحدث التمدد والانكماش الحراري كل يوم، وهناك العديد من الأمثلة الواقعية.يمكن أن يكون كلا الحدثين مفيدًا، ولكن يمكن أن يكونا مدمرين أيضًا في بعض الحالات. يمكنهم أيضًا تفسير الكثير من الظواهر الطبيعية فيما يلي بعض أمثلة التمدد الحراري والانكماش الحراري:
- يمكن أن يتساقط البنزين أو يفيض من خزان معدني مملوء حديثًا في يوم حار.
- مع ارتفاع درجة الحرارة، يتمدد كل من الخزان والبنزين، لكن البنزين يتمدد أكثر من الخزان المعدني (مثل الفولاذ). يؤدي هذا إلى فيضان البنزين أو تقطره من الحاوية.
- كما تتدلى خطوط الكهرباء خلال فصل الصيف بسبب التمدد الحراري. ومن الممكن أيضًا أن تنكسر خلال فصل الشتاء إذا لم يكن هناك بدل للتعاقد.
- تتشابك مسارات السكك الحديدية والجسور المعدنية خلال فصل الصيف بسبب التمدد الحراري، خاصة إذا كان هناك نقص في فواصل التمدد التي تسمح لها بالتقلص والتمدد بحرية.
