العلوم الفيزيائية — التمدد الحراري في المواد الصلبة — السنة الثانية متوسط — المنهاج الجزائري

التمدد الحراري: ازدياد حجم المادة بارتفاع درجة حرارتها. في المواد الصلبة، يزداد الطول والمساحة والحجم. معامل التمدد الطولي (α): مقدار الزيادة في طول وحدة الطول عند رفع درجة الحرارة 1°C. التطبيقات: سكك الحديد (تترك فجوات)، الجسور (فواصل تمدد).

مثال 1: سكة حديد طولها 100 m ترتفع حرارتها 30°C. α=12×10⁻⁶. الزيادة=100×12×10⁻⁶×30=0.036 m=3.6 cm.

مثال 2: جسر فولاذي طوله 200 m، تفاوت حراري 40°C. الزيادة=200×11×10⁻⁶×40=0.088 m≈9 cm.

مثال 3: أنبوب ماء ساخن: يتمدد مع الحرارة، توصل بفواصل مرنة.

• لماذا تترك فجوات بين سكك الحديد؟

• ما العوامل المؤثرة في مقدار التمدد؟

• احسب تمدد سلك نحاسي طوله 50 m عند رفع حرارته 20°C (α=17×10⁻⁶).

💡 نصيحة: التمدد الحراري يفسر ظواهر كثيرة: انكسار الزجاج بالماء الساخن، خلخلة أغطية البرطمانات.