انبساط گرمایی - آموزش تصویری - زبان ساده

1 - انبساط گرمایی چیست؟

اگر جسمی گرما مبادله کند حجم آن تغییر می کند. این پدیده انبساط یا انقباض گرمایی نام دارد. واضح است که  انبساط با افزایش حجم، و انقباض با کاهش حجم در ارتباط است.

 آیا همه اجسام با دریافت گرما منبسط می شوند؟  بیشتر اجسام با دریافت گرما منبسط می شوند. اجسام کمی نیز وجود دارند که در برخی شرایط برعکس عمل می کنند. این اجسام مورد بحث ما نیستند.

علت انبساط اجسام چیست؟ جسمی را در نظر بگیرید که گرما دریافت می کند. این گرما سبب می شود که جنبش مولکول های آن جسم، بیشتر شود. بنابراین مولکول ها از هم فاصله می گیرند. در نتیجه حجم جسم زیاد می شود.

2 - انبساط گرمایی در زندگی روزمره

1. زمانی که گلوله سرد است از حلقه عبور می کند. اما اگر آن را گرم کنیم عبور نمی کند. زیرا گرما سبب انبساط و افزایش حجم گلوله می شود.
2. در ظرف باز نمی شود. روی در آن آب گرم می ریزیم، باز می شود. زیرا در اثر گرما، در ظرف منبسط می شود.
3. ماده ای که برای پر کردن دندان استفاده می شود باید از نظر انبساط گرمایی مشابه دندان باشد. وگرنه در اثر خوردن غذاهای گرم یا سرد دندان آسیب می بیند.
4. میزان انبساط گرمایی کلید و قفل باید مشابه باشد وگرنه کلید در قفل گیر می کند.
5. برخی از دروازه های ساختمان، ممکن است در اثر سرد شدن و گرم شدن هوا، گیر کنند. علت انبساط اجسام است.
6. زمان طراحی پل های بلند، باید بین اجزای آن فاصله های حساب شده ای در نظر گرفت تا در اثر انبساط گرمایی، پل خم نشود.
7.  اگر در مکان های مناسب از ریل راه آهن، فاصله هایی در نظر گرفته نشود، در اثر انبساط گرمایی، ریل خمیده می شود.
8. اگر دو لیوان در داخل هم گیر کنند، روی لیوان خارجی آب گرم بریزید. لیوان خارجی منبسط شده و دو لیوان از هم جدا می شوند.
9. ....

3 - استثنا در انبساط گرمایی

بیشتر اجسام در اثر گرما منبسط می شوند. اما تعداد کمی اجسام وجود دارند که برعکس عمل می کنند.

1. اگر دمای آب بین 0 و 4 درجه سلسیوس باشد در اثر گرما منقبض می شود.
2. لاستیک و پلاستیک در اثر گرما منقبض می شوند.
3. بیسموت، چدن، نقره نیز در اثر  گرما منقبض می شوند.