تسمى زيادة حجم المادة نتيجة التغير في درجة حرارتها
ماذا تسمى زيادة حجم المادة نتيجة التغير في درجة حرارتها ؟ سؤال نُجيب عليه من خلال هذا المقال، ولكن تجدر الإشارة أولًا إلى تعريف المادة، وهي عبارة عن شيء موجود في الكون له كتلة وله حجم، ويشغل حيزًا من الفراغ، سواء كان هذا الشيء ملموسًا أو غير ملموس، وتتألف كل مادة من عدة ذرات، وتشتمل تلك الذرات على البروتونات والنيترونات والإلكترونات.
وكل مادة يتم تصنيفها طبقًا لترابط ذراتها مع بعضها البعض، فالمادة الصلبة هي مادة قوية تحافظ على شكلها وحجمها، والمادة السائلة تحافظ على حجمها ولا تحافظ على شكلها، أما المادة الغازية فهي تتميز بعدم حفاظها على شكلها أو حجمها، وتتعرض المادة لتغيرات فيزيائية تؤدي لزيادة حجمها ويُطلق عليها مصطلح سنتعرف عليه في السطور التالية .
- عندما تتغير درجة حرارة المادة وتزداد فذلك يؤدي إلى زيادة حجمها، وتلك الحالة يُطلق عليها اسم التمدد الحراري.
التمدد الحراري
- يُعد التمدد الحراري واحدًا من خصائص المواد، وهو الذي يعبر عن التغير الذي يطرأ على شكل المادة نظرًا لتغير درجة حرارتها.
- فإذا تعرضت المادة للسخونة؛ تزداد حركة الجزيئات التي تكون تلك المادة، وبالتالي تزداد حركة الجسيمات بها، ومن ثم تزداد المسافات التي تفصل بينهما فيزيد حجم المادة.
- ولا تمتد تلك الزيادة سوى لحجم المادة فقط، وعندما تُقسم درجة الزيادة على التغير في درجات الحرارة، فذلك يُسمى بمعامل التمدد الحراري.
- ولكل مادة من المواد الموجودة في الطبيعة معامل تمدد حراري خاص بها يميزها.
- ومن خلال هذا المعامل يتم وصف كيفية تغير حجم مادة ما عندما تتغير درجة الحرارة، فمن خلاله يتم قياس تغير الحجم نسبيًا عندما تتغير درجة حرارة بمقدار درجة واحدة تحت ضغط ثابت.
- وهناك العديد من معاملات التمدد الحراري التي تم استحداثها وهي الحجمية والسطحية والخطية.
- ويتم اختيار المعامل المناسب طبقًا لحجم التغير الذي طرأ على كل مادة.
- وبشكل عام؛ هناك مجموعة من العوامل التي تؤثر على التمدد الحراري، فمثلًا كلما ازدادت طاقة الرابطة الجزيئية كلما انخفض التمدد، مما يؤثر على درجة انصهار المواد الصلبة، لذلك يقل التمدد الحراري للمواد ذات درجات الانصهار العالية.
- كما أن درجة تمدد السوائل تزيد عن درجة تمدد المواد الصلبة، فالتمدد الحراري للزجاجيات يزيد عن مثيله في المواد التي تتكون من بنية بلورية.
- فعندما يتعرض الزجاج لدرجة حرارة انتقالية تحدث إعادات التموضع في مادة غير متبلورة، مما يؤدي إلى حدوث انقطاعات لمعامل التمدد الحراري والحرارة النوعية.
- ومن خلال تلك الانقطاعات يتم اكتشاف درجة الحرارة الانتقالية للزجاج والتي تؤدي إلى تحويل سائل بارد إلى زجاج.
التمدد الحراري الطولي
- يُعد التمدد الطولي أحد أشكال التمدد الحراري، وهو يحدث على جميع أبعاد المادة مثل الطول والعرض والسُمك.
- وتصبح زيادة طول المادة أكثر من زيادة العرض وذلك لأن نسبة تلك الزيادة يتم حسابها طبقًا للأبعاد الهندسية للمادة، ومقدار تلك الزيادة يتناسب بشكل طردي مع طول المادة الأصلي وتغير درجة حرارتها.
- ويتوقف التمدد الحراري الطولي على عدة عوامل وهي طول المادة الأصلي، نوع المادة، مدى ارتفاع درجة حرارة المادة.
يتناسب طول المادة الصلبة طرديا مع التغير في درجة الحرارة
- نعم، فتلك العبارة صحيحة.
- فعندما تتغير درجة حرارة المادة الصلبة؛ تتغير بالتالي الطاقة المختزنة في الروابط الجزيئية بين ذرات تلك المادة.
- وعند زيادة تلك الطاقة يزداد طول الروابط الجزيئية، وبالتالي تتمدد المادة الصلبة.
يسمى نقصان حجم المادة نتيجة التغير في درجة حرارتها
- وعلى العكس، فعندما تتغير درجة حرارة المادة وتتعرض للبرودة فذلك يؤدي إلى نقصان حجمها.
- وتلك الحالة يُطلق عليها الانكماش الحراري.
ليصلك كل جديد تابعنا
👇 👇 👇
https://t.me/eduschool40
تسمى زيادة حجم المادة نتيجة التغير في درجة حرارتها – مدونة المناهج السعودية
