انبساط عادی و غیرعادی - آموزش تصویری - زبان ساده

1 - انبساط عادی و غیرعادی آب

بیشتر مواد در اثر گرما منبسط می شوند. این انبساط عادی نام دارد. موارد استثنا خیلی کمتر هستند. 

می توان نمودار انبساط  اجسام را رسم کرد تا دید بهتری نسبت به موضوع پیدا کنیم. مواد مختلف(مثلا کوارتز) نمودارهای پیچیده ای ممکن است داشته باشند. به همین دلیل ما آب را در نظر می گیریم.

به نمودار دقت کنید فرض کنید مقداری آب 0 درجه سلسیوس داریم. به آب گرما می دهیم. دمای آن افزایش می یابد. اما حجم آن کاهش می یابد. دما را افزایش می دهیم. می بینیم بعد از 4 درجه سلسیوس، حجم آب افزایش می یابد. بنابراین از دمای 0 تا 4 درجه سلسیوس، آب انقباض می یابد. و این عادی نیست زیرا ما انتظار داریم با افزایش، منبسط شود. اما اگر دمای آب از 4 درجه که بیشتر شد، منبسط می شود. بنابراین انبساط عادی محسوب می شود.

نتیجه آن است که آب 4 درجه سلسیوس کمترین حجم را دارد.

2 - تغییرات چگالی آب هنگام تغییر دما

وقتی که دما اب از 0 تا 4 درجه سلسیوس افزایش می یابد حجم آب کم می شود. با توجه به فرمول چگالی، چون حجم در مخرج کسر قرار دارد مقدار چگالی افزایش می یابد. اما وقتی که دمای آب از 4 درجه سلسیوس بیشتر می شود، حجم آب  زیاد می شود. با توجه به فرمول چگالی، مقدار چگالی کاهش می یابد.

نتیجه آن است که آب 4 درجه سلسیوس بیشترین چگالی را دارد.

3 - اثرات انبساط غیر عادی آب

در زمستان که برکه ها و دریاچه ها شروع به یخ زدن می کنند، آب از بالا یخ می زند. زیرا سطح آب با هوای سرد در تماس است. از طرف دیگر چون آب 4 درجه، بیشترین چگالی را دارد در قسمت پایین دریاچه جمع می شود. در بالای آن، آب سردتر قرار می گیرد.

 ماهی ها و دیگر موجودات دریایی به قسمت پایین که گرم تر است می روند. به این ترتیب، آب پایین دریاچه یخ نمی زند و این موجودات زنده می مانند.