محتوا
جمع شدگی حرارتی یک پدیده فیزیکی است که به دلیل آن ماده ، چه در حالت جامد ، مایع یا گازی، با حذف دما درصدی از ابعاد متریک خود را از دست می دهد.
از این نظر ، چنین است مخالف انبساط حرارتی، با افزایش نسبت به دلیل افزایش انرژی در اتمهای ماده در نتیجه افزایش دما مشخص می شود.
هر دو پدیده به دلیل تأثیری است که ذرات ماده دارند تزریق یا برداشتن انرژی کالری، زیرا آن را می سازد اتمها به ترتیب با سرعت بالاتر یا پایین لرزش داشته باشید ، بنابراین فضای بیشتری برای حرکت نیاز دارید.
این پدیده در گازهایی کاملاً مشاهده می شود ، به عنوان مثال ، حجم آنها به دما پاسخ می دهد ، در صورت مواجهه با گرما منبسط می شود و فرار می کند ، و در مواجهه با سرما منقبض و حتی مایع می شود.
این نوع پدیده ها از اهمیت حیاتی در صنایع معماری و ساختمانی ، از آنجا که انتخاب مواد در مواجهه با شرایط آب و هوایی به خوبی می تواند مشکلی در رابطه با پایداری ساختمان ها باشد.
در آخر باید توجه داشت که همه مواد به همان روش به فرآیندهای انبساط و انقباض پاسخ نمی دهند، و حتی برخی فقط به یکی از این دو پاسخ می دهند. به عنوان مثال ، آب وقتی به زیر 4 درجه سانتی گراد برسد منبسط می شود.
نمونه هایی از انقباض حرارتی
- شیشه ها را کشف کنید. تکنیک شناخته شده برای بسته شدن شیشه های درب دار فلزی ، انبساط آنها با استفاده از گرما است ، زیرا پس از مدت طولانی در یخچال یا فریزر ، فلز منقبض می شود و چرخاندن آن بسیار دشوارتر است.
- مایع سازی گاز. با خنک کردن گاز تا یک نقطه خاص ، انقباض حرارتی ایجاد می شود به طوری که ذرات آن می توانند آرایش ساختاری بین آنها را تغییر داده و در نتیجه تبدیل به مایع شوند. این روند به عنوان شناخته می شود اسموتی و همچنین معمولاً از طریق تغییرات فشار تولید می شود و ذرات را مجبور می کند تا از طریق نیروی محیطی منقبض شوند.
- انجماد آب. آب با نزدیک شدن به نقطه جوش (100 درجه سانتیگراد) به طور مشهوری منبسط می شود و با پایین آمدن تا 4 درجه سانتیگراد منقبض می شود و بالاترین نقطه خود را به دست می آورد تراکم (نزدیكی بیشتر بین ذرات آن). هنگامی که به زیر آن درجه حرارت می رسد ، با تبدیل شدن به حالت جامد ، دوباره کمی منبسط می شود.
- فرسایش حرارتی. قرار گرفتن در معرض افزایش دما در روز و کاهش در شب ، در مواردی که تنوع حرارتی بسیار بالایی است ، منجر به فرسایش سنگها و مواد جامد محیط زیست ، که در طول روز گسترش می یابد و در شب منقبض می شود ، بنابراین باعث از دست دادن تراکم عادی خود می شود.
- مونتاژ جمع شدن سرد. در بسیاری از صنایع تولیدی ، قطعات پیچیده ماشین آلات (فلنج ، لوله ها ، قطعات اهرم) هنگام انبساط از مونتاژ گرم خود مونتاژ می شوند ، از آن زمان ، با خنک شدن ، قطعات منقبض می شوند و در جای خود ثابت می مانند.
- کاشی سرامیک. سرامیک برای مصارف خانگی در برابر انبساط و انقباض بسیار حساس است و به همین دلیل معمولاً هنگام نصب آن را با استفاده از کشش احاطه می کند تا در موارد انقباض آن را تحت فشار نگه دارد و در موارد انبساط آن را تحت فشار قرار دهد.
- دماسنج ها. بودن فلز و همچنین یک مایع ، جیوه به خوبی در برابر انبساط حرارتی واکنش نشان می دهد ، در گرما منبسط می شود و در سرما منقبض می شود ، بنابراین اجازه می دهد تغییرات دما اثبات شود.
- سقف خانه ها. در طول زمستان ، مصالح ساختمانی منقبض می شوند و باعث تغییر شکلهای مشابه انبساط آنها در تابستان می شوند. این نیز به دلیل صدای مشخص خانه های چوبی هنگام خنک شدن و منقبض شدن این مواد در شب است.
- شوک حرارتی. قرار دادن برخی مواد در اثر حرارت و از بین رفتن ناگهانی مقدار آن بسیار گسترش یافته است درجه حرارت (به عنوان مثال یک سطل آب) ، باعث انقباض سریع و شدید آن می شود ، بنابراین باعث ایجاد ترک یا شکاف در مواد می شود.
- دست زدن به شیشه. آزمایش معروف نحوه قرار دادن یک تخم مرغ آب پز کامل در یک بطری شیشه ای بر اساس این اصل است. لیوان را گرم می کنند تا آنقدر منبسط شود تا تخم مرغ از دهان عبور کند و سپس آن را خنک می کنند تا منقبض شود و به ابعاد اولیه برگردد.
این می تواند به شما خدمت کند: نمونه هایی از انبساط حرارتی
