خالد يحمل ميزان حرارة في كوب مملوء بالماء الساخن. لماذا يرتفع السائل داخل ميزان الحرارة تُلاحظ هذه الظاهرة في مجموعة متنوعة من المواد عند تعرضها للحرارة. وكيف يحدث ذلك بالتفصيل.
جدول المحتويات
خالد يحمل ميزان حرارة في كوب مملوء بالماء الساخن. لماذا يرتفع السائل في ميزان الحرارة
يرتفع السائل داخل الترمومتر نتيجة تمدده الحراري فيما يسمى بالتمدد الحراري، حيث أنه من المواد التي تحيط بنا وتتعامل معنا في حياتنا اليومية، ويتمدد معظمها عند تسخينه وينكمش عند البرودة. حيث يحدث التمدد الحراري بشكل عام نتيجة لارتفاع درجة الحرارة المحيطة للمادة ؛ هذا يؤدي إلى تغيير في حجمه بسبب زيادة المسافات البينية الموجودة بين جسيمات المادة ؛ بالإضافة إلى زيادة طاقتها الحركية، مما يؤدي إلى تمدد المادة وزيادة حجمها عن المعدل الطبيعي مع ارتفاع درجة حرارتها، على عكس الانكماش الذي يحدث عندما تنخفض درجة الحرارة حول المادة عندما تكون باردة ؛ مما يؤدي إلى قلة الفجوات وتقليل حجم المادة.[1]
تطبيقات التمدد الحراري
أشهر مثال على التمدد الحراري
هناك العديد من الأمثلة التي نراها ونطبقها، وهي تطبيق على ظاهرة التمدد الحراري، ومن أبرز هذه الأمثلة ما يلي[1]
- تنخفض كابلات الطاقة في الصيف وتطول عن الطول الطبيعي بسبب ارتفاع درجة حرارة الصيف، مما يؤدي إلى تمددها.
- تزداد المواد المعدنية المختلفة في الحجم عند التسخين أو السخونة الزائدة.
- الطرق والجسور ممتدة في الصيف. مما يؤدي لظهور التشققات والكسور.
- تنفجر إطارات السيارات عند تعرضها لدرجات حرارة عالية في الصيف بسبب تمدد السيارة.
في الختام أجبنا على سؤال أن خالد وضع ميزان الحرارة الخاص به في كوب مملوء بالماء الساخن، فلماذا يرتفع السائل داخل الترمومتر وتعرفنا على أهم المعلومات عن أسباب ذلك ؛ فضلا عن أهم المعلومات عن ظاهرة التمدد الحراري وكذلك أشهر الأمثلة على هذا التمدد.
- ^ Britannica.com، التمدد الحراري 09/13/2024