أثر الحرارة على الأجسام الصلبة

[wild al3ali]

أثر الحرارة على الأجسام الصلبة

المقدمة:

إن التغير في درجة حرارة الجسم الصلب ينتج عنه تغير في أبعاده بشكل عام. أن درجة حرارة المادة مقياس للطاقة الداخلية لجزيئاتها . و عند رفع درجة حرارة السائل أو الجامد تزداد طاقة جزيئاته و بالتالي تزداد سعة اهتزازها ، و هذا يؤدي الى زيادة متوسط المسافة بين كل جزئ و الجزيئات المجاورة. أي أن السائل أو الجامد يتمدد عند درجة حرارته . و بالرغم من وجود بعض الأستثناءات الواضحة من هذه القاعدة(الماء ، مثلاً ، ينكمش عند رفع درجة حرارته في المدى من صفر درجة سلزية الى 4درجات سلزية) فإن معضم المواد تتمدد بأرتفاع درجة الحرارة ، بشرط عدم حدوث تغير في الطور.

المضمون:

من الواضح أن التمدد الحراري للمعدن في بناء أو قنطرة يمكن أن يكون أمراً ذا أهمية عملية كبيرة . فإذا لم يؤخذ التمدد الحراري في الأعتبار فإن قضبان السكك الحديدية و خرسانة الطرق السريعم سوف تنبعج تحت تأثير شمس الصيف الساخنة . كذلك فإن كثيراً منا قد عاش أو عمل في أبنية تؤدي فيها مواسير التطويل التي يمر بها البخار في أنضمة التدفئة الى تأثيرات واضحة . لهذه الأسباب ، و لأسباب أخرى كثيرة ، من الضروري أن نعرف بدقة كيف تتمدد المادة من درجة الحرارة . لهذا الغرض تم تعريف و جدولة ثابتين للتمدد الحراري الطولي (و) (الفا) و ثابت التمدد الحراري الحجمي (ح) (جاما).

البيرومتر (جهاز لقياس التمدد الحراري)

 

جهاز البيرومتر ( جهاز قياس التمدد الحراري )، تكلفته 10 – 15 ريالاً، ويستخدم للمقارنة بين التمدد الحراري للمعادن المختلفة للطلبة.

و يقتضينا التسلسل المنطقي أن نبدأ أولاً بالتمدد الطولي للجسم .

التمدد الطولي :

إن مقدار التمدد الطولي لساق أو لسلك يتوقف على العوامل التالية:

1-الطول الأصلي للساق (ل.) .

2-مقدار الأرتفاع في درجة الحرا%D