تسمى زيادة حجم المادة نتيجة التغير في درجة حرارتها
تسمى زيادة حجم المادة نتيجة التغير في درجة حرارتها
ما هو التسمية المستخدمة لزيادة حجم المادة بسبب تغير درجة حرارتها؟ هذا سؤال يمكن الإجابة عليه من خلال هذه المقالة، ولكن يجب الإشارة أولا إلى تعريف المادة، والتي تعني أي شيء موجود في الكون يمتلك كتلة وحجم ويشغل مساحة في الفراغ، سواء كان ذلك الشيء مادة ملموسة أو غير ملموسة، وتتكون كل مادة من ذرات مختلفة، وتتضمن هذه الذرات البروتونات والنيوترونات والإلكترونات.
تصنف المواد حسب ترابط ذراتها مع بعضها البعض. فالمواد الصلبة هي المواد القوية التي تحافظ على شكلها وحجمها. والمواد السائلة تحافظ على حجمها ولكن لا تحافظ على شكلها. أما المواد الغازية فتتميز بعدم الحفاظ على شكلها أو حجمها. وتتعرض المواد لتغيرات فيزيائية تؤدي إلى زيادة حجمها، وسنتعرف على هذا المصطلح في الأسطر التالية على الموسوعة.
- عندما تتغير درجة حرارة المادة وتزداد، تزيد أيضا حجمها، ويطلق على هذه الحالة اسم التمدد الحراري
التمدد الحراري
- يعتبر التمدد الحراري واحدا من خصائص المواد، وهو الذي يعكس التغير الذي يحدث في شكل المادة نتيجة تغير درجة حرارتها.
- عند تعرض المادة للحرارة، تزداد حركة الجزيئات المكونة لتلك المادة، وبالتالي تزداد حركة الجسيمات فيها، ومن ثم تزداد المسافات بينها، مما يؤدي إلى زيادة حجم المادة.
- ولا تمتد تلك الزيادة سوى لحجم المادة فحسب، وعندما تقسم درجة الزيادة على التغير في درجات الحرارة، فذلك يسمى بمعامل التمدد الحراري.
- لكل مادة في الطبيعة معامل تمدد حراري خاص بها يميزها.
- ومن خلال هذا التجربة يتم شرح كيفية تغير حجم مادة ما عندما تتغير درجة الحرارة، ومن خلالها يتم قياس التغير النسبي في الحجم عندما تتغير درجة الحرارة بمقدار درجة واحدة تحت ضغط ثابت.
- هناك العديد من معاملات التمدد الحراري التي تم ابتكارها، وهي المعاملة الحجمية والمعاملة السطحية والمعاملة الخطية.
- يتم اختيار المعامل المناسبة وفقا لحجم التغير في كل مادة.
- عموما، هناك عدة عوامل تؤثر على التمدد الحراري، على سبيل المثال كلما زادت طاقة الروابط الجزيئية، قل التمدد، مما يؤثر على درجة انصهار المواد الصلبة، وبالتالي يقل التمدد الحراري للمواد ذات درجات الانصهار العالية.
- كما أن تمدد السوائل يزيد عن تمدد المواد الصلبة، فإن تمدد الزجاجيات يزيد عن مثيله في المواد التي تتكون من بنية بلورية.
- عندما يتعرض الزجاج لدرجة حرارة تغييرية، يحدث تغيير في التموضع في المادة غير المتبلورة، مما يؤدي إلى تغيرات في معامل التمدد الحراري والحرارة النوعية.
- ومن خلال هذه الانقطاعات يتم اكتشاف درجة انتقال الحرارة في الزجاج والتي تحول السائل البارد إلى زجاج.
التمدد الحراري الطولي
- يعتبر التمدد الطولي أحد أشكال التمدد الحراري، ويحدث هذا على جميع أبعاد المادة مثل الطول والعرض والسمك.
- تزداد طول المادة أكثر من العرض لأن نسبة هذه الزيادة تحسب وفقا للأبعاد الهندسية للمادة، وقيمة هذه الزيادة تتناسب بشكل مباشر مع طول المادة الأصلي وتغير درجة حرارتها.
- ويعتمد التمدد الحراري الطولي على عدة عوامل، مثل طول المادة الأصلية ونوعها ودرجة حرارتها.
يتناسب طول المادة الصلبة طرديا مع التغير في درجة الحرارة
- نعم، فتلك العبارة صحيحة.
- عندما يتغير درجة حرارة المادة الصلبة، يتغير بالتالي الطاقة المخزنة في الروابط الجزيئية بين ذرات تلك المادة.
- عند زيادة الطاقة، يزداد طول الروابط الجزيئية وتتمدد المادة الصلبة.
يسمى نقصان حجم المادة نتيجة التغير في درجة حرارتها
- بالعكس، عند تغير درجة حرارة المادة وتعرضها للبرودة، يحدث انخفاض في حجمها.
- وتلك الحالة يُطلق عليها الانكماش الحراري.
وبهذا نصل إلى نهاية مقالنا والذي أجبنا فيه على سؤال ماذا تسمى زيادة حجم المادة نتيجة تغير درجة حرارتها؟ وشرحنا تعريف التمدد الحراري والعوامل التي تؤثر فيه، تابعوا المزيد من المقالات في هذه الموسوعة العربية الشاملة.