التمدد الحراري: تمدد المواد الصلبة والسائلة والغازية – العلوم الفيزيائية — السنة الأولى ثانوي (جذع مشترك علوم وتكنولوجيا) — المنهاج الجزائري

الأولى ثانوي, العلوم الفيزيائية ضع تعليق

التمدد الحراري: تمدد المواد

عندما ترتفع درجة حرارة مادة ما، تزداد أبعادها، وهذا ما يسمى بالتمدد الحراري. يحدث التمدد في المواد الصلبة والسائلة والغازية ولكن بمقادير مختلفة.

التمدد الطولي للمواد الصلبة

DL = L0 x a x DT حيث DL التغير في الطول، L0 الطول الأصلي، a معامل التمدد الطولي، DT التغير في درجة الحرارة.

التمدد السطحي والحجمي

التمدد السطحي: DA = A0 x 2a x DT
التمدد الحجمي: DV = V0 x 3a x DT للمواد الصلبة، وللسوائل: DV = V0 x b x DT.

تطبيقات في الحياة

تُترك فراغات في قضبان السكك الحديدية للسماح بالتمدد في الصيف. توضع حلقات التمدد في أنابيب المياه الساخنة. يستخدم مقياس الحرارة الزئبقي تمدد السوائل.

مثال

سكة حديدية طولها 20 م في الشتاء عند 10 درجات. معامل التمدد الطولي للفولاذ 12×10^-6 /درجة. احسب الزيادة في الطول إذا ارتفعت الحرارة إلى 40 درجة.
DL = 20 x 12×10^-6 x 30 = 0.0072 م = 7.2 مم.

تمارين

تمرين 1: قضيب نحاسي طوله 1 م عند 20 درجة. معامل تمدده 17×10^-6 /درجة. احسب طوله عند 80 درجة.
تمرين 2: لماذا تترك فراغات بين أجزاء الجسور؟

للمزيد: راجع درس الحرارة: مصادرها وانتقالها ودرس الطاقة الحرارية: طرق انتقال الحرارة.

التمدد الحراري: تمدد المواد الصلبة والسائلة والغازية – العلوم الفيزيائية — السنة الأولى ثانوي (جذع مشترك علوم وتكنولوجيا) — المنهاج الجزائري