العلوم الفيزيائية — الحرارة: التمدد الحراري في الأجسام الصلبة والسوائل والغازات — الأولى متوسط — المنهاج الجزائري

الحرارة: التمدد الحراري في الأجسام الصلبة والسوائل والغازات

في هذا الدرس من العلوم الفيزيائية للسنة الأولى متوسط، سنتعرف على ظاهرة التمدد الحراري وكيف تؤثر الحرارة على حجم المواد المختلفة.

ما هو التمدد الحراري؟

التمدد الحراري هو زيادة حجم المادة عند ارتفاع درجة حرارتها. عندما تكتسب المادة حرارة، تزداد حركة جزيئاتها فتبتعد عن بعضها، مما يزيد من حجمها. والعكس صحيح عند التبريد (انكماش حراري).

التمدد في الأجسام الصلبة

تتمدد الأجسام الصلبة عند تسخينها وتنكمش عند تبريدها. هذا يفسر:
1- قضبان السكك الحديدية: توضع بينها فجوات صغيرة لترك مجال للتمدد في الصيف.
2- جسور الحديد: تركب على محامل متحركة تسمح بالتمدد والانكماش.
3- أسلاك الكهرباء: تكون مرتخية قليلاً في الشتاء لتجنب التمدد والتقلص.
4- ميزان الحرارة الزئبقي: يتمدد الزئبق بارتفاع الحرارة فيرتفع في الأنبوب الزجاجي.

التمدد في السوائل

تتمدد السوائل عند تسخينها أكثر من الأجسام الصلبة. الماء ظاهرة خاصة: عند تسخينه من 0°C إلى 4°C ينكمش، ثم يتمدد بعد 4°C (هذا ما يفسر بقاء الحياة تحت الجليد في الشتاء).

التمدد في الغازات

تتمدد الغازات عند تسخينها أكثر بكثير من السوائل والأجسام الصلبة. هذا يفسر مبدأ عمل المنطاد الهوائي: يسخن الهواء داخل المنطاد فيتمدد وتقل كثافته فيرتفع لأعلى.

تطبيقات التمدد الحراري

1- مقياس الحرارة (الترمومتر).
2- المنظم الحراري (الثرموستات).
3- تركيب إطارات النوافذ والأبواب.
4- المناطيد الهوائية.
5- محركات السيارات (تحتاج إلى سائل تبريد).

تمارين تطبيقية

التمرين 1: لماذا يوضع بين قضبان السكك الحديدية فجوات صغيرة؟

التمرين 2: أي المواد تتمدد أكثر عند التسخين: الصلبة أم السائلة أم الغازية؟

التمرين 3: اشرح مبدأ عمل ميزان الحرارة الزئبقي باستخدام مفهوم التمدد الحراري.

الخلاصة

التمدد الحراري ظاهرة فيزيائية مهمة تفسر العديد من الظواهر في حياتنا. راجع درس الحرارة: قياس درجة الحرارة – أنواع الترمومترات ودرس انتقال الحرارة: التوصيل والحمل والإشعاع.

📍 دروس مشابهة:

• الفيزياء — الكهرباء: أثر التيار الكهربائي — الأولى متوسط — المنهاج الجزائري
• الفيزياء — الحركة: مفهومها وأنواعها — الأولى متوسط — المنهاج الجزائري
• العلوم الفيزيائية — الكهرباء: المواد الموصلة والعازلة — الأولى متوسط — المنهاج الجزائري