العلوم الفيزيائية — التمدد الحراري: تمدد المواد — الأولى ثانوي — المنهاج الجزائري

التمدد الحراري: تمدد المواد

عند تسخين مادة، تزداد أبعادها في عملية تسمى التمدد الحراري. هذه الظاهرة تحدث لأن الجزيئات تهتز بقوة أكبر وتحتاج إلى مساحة أكبر.

التمدد الطولي

عند تسخين قضيب معدني، يزداد طوله. التغير في الطول dL يتناسب مع الطول الأصلي L0 والتغير في درجة الحرارة dT ومعامل التمدد الطولي a: dL = a x L0 x dT. معامل التمدد يختلف من مادة لاخرى: الالمنيوم a = 23×10^-6, النحاس a = 17×10^-6, الحديد a = 12×10^-6.

التمدد الحجمي

تتمدد المواد في جميع الاتجاهات. التغير في الحجم dV = b x V0 x dT حيث b معامل التمدد الحجمي. للسوائل: b أكبر بكثير من المواد الصلبة. الماء شاذ: عندما يبرد من 4 درجة مئوية إلى 0 درجة مئوية، يتمدد بدلا من ان ينكمش.

تطبيقات

في الجسور الحديدية توضع فواصل تمدد لتفادي التشوه بسبب الحرارة. موازين الحرارة تعتمد على تمدد السوائل.

تمارين

تمرين 1: قضيب من الالمنيوم طوله 2 m عند 20 درجة مئوية. كم يصبح طوله عند 80 درجة مئوية؟ (a = 23×10^-6)

تمرين 2: اشرح لماذا تترك فجوة بين قضبان السكك الحديدية.

للمزيد: الحرارة: القياس والانتقال و المادة وبنيتها.