تسمى الزيادة في حجم المادة بسبب التغير في درجة حرارتها
ما هي الزيادة في حجم مادة تسمى نتيجة تغير درجة حرارتها؟ سؤال نجيب عليه من خلال هذا المقال ، لكن الجدير بالذكر أولاً وقبل كل شيء عن تعريف المادة ، وهي شيء موجود في الكون له كتلة وحجم ، ويحتل مساحة من الفضاء ، سواء كان هذا الشيء ملموسًا أو غير ملموس ، وتتكون كل مادة من عدة ذرات ، وتشمل تلك الذرات التي تحتوي على البروتونات والنيوترونات والإلكترونات.
يتم تصنيف كل مادة حسب ارتباط ذراتها ببعضها البعض. المادة الصلبة هي مادة قوية تحافظ على شكلها وحجمها ، وتحافظ المادة السائلة على حجمها لكنها لا تحافظ على شكلها ، وتتميز المادة الغازية بعدم الحفاظ على شكلها أو حجمها ، وتتعرض المادة لتغيرات فيزيائية تؤدي إلى لزيادة حجمه. يطلق عليه مصطلح سنتعرف عليه في الأسطر التالية في الموسوعة.
- عندما تتغير درجة حرارة مادة ما وتزداد ، يؤدي ذلك إلى زيادة حجمها ، وتسمى هذه الحالة بالتمدد الحراري.
التمدد الحراري
- التمدد الحراري هو أحد خصائص المواد ، حيث يعبر عن التغير في شكل المادة نتيجة تغير درجة حرارتها.
- إذا تعرضت المادة للحرارة ؛ تزداد حركة الجسيمات التي تتكون منها تلك المادة ، وبالتالي تزداد حركة الجزيئات فيها ، ثم تزداد المسافات التي تفصل بينها ، فيزداد حجم المادة.
- تمتد هذه الزيادة إلى حجم المادة فقط ، وعندما تقسم درجة الزيادة على التغير في درجة الحرارة ، يطلق عليها معامل التمدد الحراري.
- كل مادة من المواد الموجودة في الطبيعة لها معاملها الخاص للتمدد الحراري الذي يميزها.
- من خلال هذه المعلمة ، يتم وصف كيفية تغير حجم مادة ما عندما تتغير درجة الحرارة ، والتي يتم من خلالها قياس تغير الحجم بشكل متناسب عندما تتغير درجة الحرارة بمقدار درجة واحدة تحت ضغط ثابت.
- هناك العديد من معاملات التمدد الحراري التي تم تطويرها ، وهي الحجمي والسطح والخطي.
- يتم اختيار المعلمة المناسبة وفقًا للتغيير في كل مادة.
- بشكل عام؛ هناك عدد من العوامل التي تؤثر على التمدد الحراري ، على سبيل المثال ، كلما زادت طاقة الرابطة الجزيئية ، كلما انخفض التمدد ، مما يؤثر على نقطة انصهار المواد الصلبة ، وبالتالي ينخفض التمدد الحراري للمواد ذات نقاط الانصهار العالية.
- تكون درجة تمدد السوائل أكبر من درجة تمدد المواد الصلبة ، لذا فإن التمدد الحراري للأواني الزجاجية أكبر من تمدد المواد التي تتكون من هيكل بلوري.
- عندما يتعرض الزجاج لدرجة حرارة تحول ، تحدث إعادة التموضع في المادة غير المتبلورة ، مما يؤدي إلى انقطاع معامل التمدد الحراري والحرارة النوعية.
- من خلال هذه الانقطاعات ، يتم الكشف عن درجة حرارة التزجج ، مما يؤدي إلى تحويل السائل البارد إلى زجاج.
التمدد الحراري الطولي
- التمدد الخطي هو شكل من أشكال التمدد الحراري الذي يحدث على جميع أبعاد المادة مثل الطول والعرض والسمك.
- تصبح الزيادة في طول المادة أكبر من الزيادة في العرض ، لأن النسبة المئوية لتلك الزيادة تُحسب وفقًا للأبعاد الهندسية للمادة ، ومقدار تلك الزيادة يتناسب طرديًا مع الطول الأصلي للمادة وتغير درجة حرارتها.
- يعتمد التمدد الحراري الطولي على عدة عوامل ، وهي الطول الأصلي للمادة ، ونوع المادة ، ومدى ارتفاع درجة حرارة المادة.
يتناسب طول المادة الصلبة طرديًا مع التغير في درجة الحرارة
- نعم ، هذا البيان صحيح.
- عندما تتغير درجة حرارة مادة صلبة ؛ وهكذا ، تتغير الطاقة المخزنة في الروابط الجزيئية بين ذرات تلك المادة.
- عندما تزداد هذه الطاقة ، يزداد طول الروابط الجزيئية ، وبالتالي تتمدد المادة الصلبة.
يسمى الانخفاض في حجم المادة بسبب التغير في درجة حرارتها
- على العكس من ذلك ، عندما تتغير درجة حرارة المادة وتتعرض للبرد ، فإن هذا يؤدي إلى انخفاض حجمها.
- هذه الحالة تسمى الانكماش الحراري.
وهنا وصلنا إلى خاتمة مقالتنا التي أجبنا فيها على سؤال: ما هي الزيادة في حجم مادة تسمى نتيجة تغير درجة حرارتها؟ كما شرحنا تعريف التمدد الحراري والعوامل التي تؤثر عليه تابع المزيد من المقالات في مقالتي نت.
