الفرق بين الانكماش الحراري والتمدد الحراري

ما هو الفرق بين الانكماش الحراري والتمدد الحراري؟

الانكماش والتمدد مصطلحان متناقضان في الواقع ولكل منهما طريقة تأثير مختلفة ومستقلة على المادة فالفوارق بينهم بالنسبة للتعريف وكيفية حدوثهم ما يلي:

من حيث التعريف

التمدد الحراري يحدث بشكل عام بسبب ارتفاع درجة الحرارة المحيطة بالمادة مما يؤدي إلى حدوث استطالة أو تغير في حجم المادة، فقيمة التغير في طول المادة أو حجمها ينسب إلى التغير الذي يحدث لكل وحدة تغير في درجة الحرارة. أما بالنسبة للانكماش فهو عكس تمامًا ما يحدث في التمدد الحراري فهو نقصان في حجم وطول المادة المعرضة إلى انخفاض في درجة الحرارة المحيطة بها مما يؤدي إلى حدوث تغير جزئي في حجم أو طول المادة لكل وحدة تغير في درجة الحرارة.

من حيث كيفية الحدوث

ترتبط جزيئات المواد السائلة والصلبة بعلاقة ديناميكية تعكس قوة الترابط والتماسك للجزيئات وذرات المادة مع درجة الحرارة، لذا فإن انخفاضها يؤدي إلى تقليل المسافة بين الجزيئات وتقليل طاقتها الحركية مما يخفض من عدد التصادمات بين جزيئات المادة لينتج نقصان في حجمها أو طولها وهذا ما يفسر ظاهرة الانكماش الحراري.

أما بالنسبة لظاهرة التمدد الحراري للمواد فإن زيادة حجمها أو طولها يعود إلى زيادة المسافة بين ذرات وجزيئات المادة وزيادة عدد التصادمات بسبب زيادة الطاقة الحركية للجزيئات بفعل ضعف الرابطة بينهم مما يؤدي إلى ظهور التمدد الحجمي أو الطولي للمادة.ؤؤ

وبسبب وجود تفاوت في مدى قوة ترابط الجزيئات باختلاف نوع المادة وطبيعة حالتها الفيزيائية أكانت سائلة أو صلبة أو غازية يؤدي ذلك إلى اختلاف مقياس التغير في حجم أو طول المادة بالنسبة للحرارة وهذا ما يسمى بمعامل التمدد فلذلك يوجد معامل تمدد حراري خاص لكل مادة حيث التمدد الحراري للمواد الصلبة يكون مختلف عن التمدد الحراري للسوائل فعادة تكون المواد الصلبة لها معامل تمدد خطي أو سطحي أي تغير في الطول ومساحة المسطح أما بالنسبة للسوائل أو الموائع بشكل عام فيكون معامل التمدد حجمي لان التغير يكون بالحجم.

أمثلة على الانكماش الحراري

من الأمثلة التي نشاهدها في حياتنا ولا يمكن تبلور وظيفتها دون ظاهرة الانكماش ما يلي:

تجعد القمصان القطنية في فصل الشتاء بسبب الانكماش.
معالجة وتصنيع الزجاج فعند تشكيله بفعل الحرارة العالية نحتاج بعد ذلك إلى تبريده ليتقلص ويصبح بالأبعاد المرادة.
تركيب بلاط السيراميك حيث يتم وضع مادة مرنة بين البلاطات لأنه في حال عدم وجودها عند حدوث ظاهرة الانكماش سوف يترك فراغًا وهذا غير مرغوب به.
حدوث الانكماش في مادة الزئبق الموجودة في موازين الحرارة مما يساعد في إثبات التغيرات الحرارية.

أمثلة على التمدد الحراري

هنالك الكثير من الأمثلة التي نصادفها بحياتنا ويكون تفسير حدوثها هو ظاهرة التمدد الحراري ومنها:

انفجار إطارات السيارات في فصل الصيف بسبب ارتفاع درجات الحرارة مما يؤدي إلى تمدد الغاز داخل الإطارات.
زيادة طول أسلاك الكهرباء في فصل الصيف مما يؤدي إلى تدليها.
وضع فواصل لسماح حدوث التمدد عند مفصل الخطين في السكك الحديدية.
ظهور التشققات على الطريق من أسباب ظاهرة التمدد.
وضع فواصل مطاطية للنوافذ المعدنية.
زيادة طول الأشرطة المعدنية عند تسخينها.

خلاصة

إن مفهوم الانكماش والتمدد الحراري هما ظاهرتان طبيعتان يرتبط حدوثهم بشكل واضح بتغير درجة الحرارة المحيطة في المادة أكان في ارتفاعها أو انخفاضها ويعتمد عمل مقياس الحرارة على تمدد وتقلص المادة باستخدام معيار يُحدد بناء على طبيعة المادة وحالتها الفيزيائية الموجودة في الطبيعة وهو معامل التمدد الحراري.

حيث يبين بشكل مباشر أن العلاقة بين الحرارة والتغير في حجم أو طول المادة هي علاقة طردية حيث بزيادة درجة الحرارة يزيد طول أو حجم المادة ونقصانها يؤدي إلى العكس إلا أن هنالك شذوذ في الطبيعة لبعض المواد مثل الماء ففي هذه الحالة تنخفض قيمة معامل التمدد الحراري للماء مع انخفاض درجات الحرارة فهي من المواد ذات المعامل التمدد المنخفض.

2023-12-1425تعليم

مزيد من المشاركات

ما أهمية الماء

الماء قال تعالى: (وجعلنا من الماء كل شيء حي أفلا يؤمنون). إن الماء مرتبطٌ بحياة جميع الكائنات الحية، وبمختلف النشاطاتِ الحيوية، فسبحان الله الذي أوجد هذا العنصر الثمين وجعله من مصادر حياة الإنسان، والحيوان، والنبات، في هذا المقال سنتحدّث عن أهمية الماء. الماء مركّب كيميائي يتّصف بأنه لا طعم له، ولا رائحة، ولا لون، ويغطّي مُعظم أجزاءِ الكرة الأرضية؛ حيث يُشكل ما نسبته 71% منها، ويوجد في البحار، والمحيطات، والأنهار، والجداول. يُعتبر الماء من أهمّ العناصر الكيميائية، ويتكون من جزيئات: جزيئان من

طريقة قلي الدجاج بالبقسماط

الدجاج يعتبر الدجاج من اللحوم البيضاء، والتي تتميز بقلة نسبة الدهون فيها، وسرعة نضجها، كما أنه من أكثر اللحوم استهلاكاً حول العالم، وذلك لسهولة تحضيره، بالإضافة إلى إمكانية إعداده بعدة طرق، كالشوي على الفحم، أو في الفرن، أو السلق، أو القلي، وذلك باستخدام الكثير من النكهات المختلفة مثل: الجبنة، أو الأعشاب؛ كالزعتر والبقدونس، بالإضافة إلى البقسماط، وهذا ما سنعرفكم عليه في هذا المقال. قلي الدجاج بالبقسماط المكوّنات: ثمانية قطع من فخذ الدجاج المنظف. بيضة. كوب من البقسماط. ثلاث ملاعق كبيرة من عصير

اقتصاد غانا

اقتصاد غانا ساعد الموقع الجغرافي لغانا الواقع وسط سواحل الذهب الأفريقية بالإضافة لتوفّر العديد من الموارد الطبيعية في تنمية اقتصاد الدولة، إذ تضمّ غانا الشواطئ الرملية ومساحة واسعة من الغابات التي تمتاز بمناخها الاستوائي وهطول كميات كبيرة من الأمطار سنويًا، وتعتبر غانا المصدر الأول لحبوب الكاكاو في العالم، ويعتمد سكانها على النشاط الزراعي للحصول على دخلهم بالإضافة لتوفّر احتياطي كبير من الثروات الطبيعية كالمعادن والنفط والأخشاب. تطور الاقتصاد في غانا استطاعت غانا مع حصولها على الاستقلال البدء

أين توجد سفينة نوح عليه السلام

أين توجد سفينة نوح عليه السلام؟ أشار الله -تعالى- في سورة هود إلى المكان الذي رست عليه سفينة نوح -عليه السلام-؛ وهو جبل الجُوديّ الوارد ذكره في القرآن ، حيث قال الله -تعالى-: (وَقيلَ يا أَرضُ ابلَعي ماءَكِ وَيا سَماءُ أَقلِعي وَغيضَ الماءُ وَقُضِيَ الأَمرُ وَاستَوَت عَلَى الجودِيِّ وَقيلَ بُعدًا لِلقَومِ الظّالِمينَ)، والجوديّ بضمّ الجيم وتشديد الياء؛ هو جبل في العراق يقع في الجنوب الشرقي من دجلة، وقيل في الشام، وقيل في الهند، وكان نبي الله نوح -عليه السلام- قد بنى عليه مسجداً يقوم الناس

أين يوجد المسجد العمري الكبير

أهم المساجد العمريّة في العالم الإسلاميّ المسجد العمريّ الكبير في غزة يُعدّ هذا المسجد من أقدم وأعرق المساجد المبنيّة في قطاع غزة في فلسطين، ويقع هذا المسجد الأثريّ الهامّ في منطقة غزة القديمة، وقد أُطلق عليه هذا الاسم تكريماً للخليفة الراشديّ الثاني عمر بن الخطاب –رضي الله عنه-. مر بناء المسجد بالعديد من المراحل المختلفة، فبعد أن كان معبداً في الأراضي الفلسطينيّة في القديم من الزمان، حوّله البيزنطيّون إلى كنيسة، ثم تحوّل إلى مسجد على يد المسلمين بعد أن دخلوا إلى الأراضي الفلسطينيّة، وأُنشئت

العلم في حياة الإنسان

أهميّة العلم للإنسان يُعتبر العلم العُنصر الأهم في تطوّر الأمة، حيثُ يوفّر للإنسان ما يحتاجه من معارف، ومهارات، ومعلومات، وإجابات على أسئلة كثيرة، الأمر الذي يُمكّن الفرد من معرفة حقوقه، وواجباته، ودوره في المجتمع ، كما أنّ التعليم يوسّع الأفق، ويعزّز من نظرة الشخص الشموليّة للعالم، بالإضافة إلى أنّ تطوّر العلم وبالتالي التعليم يُسهم بشكل مُباشر في مُكافحة الظلم، والعنف، والفساد، وغيرها من الظواهر السلبيّة الي يعايشها الإنسان في أنحاء العالم. أثر العلم على الحياة يُشكل العلم السبيل الأوّل

أسماء مكة المكرمة

مكة تعرف رسمياً باسم مدينة مكة المكرمة، وهي إحدى مدن المملكة العربيّة السعودية الواقعة في جهة الغرب منها على خط طول 39.81667 درجة شرق خط جرينتش، وعلى دائرة عرض 21.41667 درجة شمال خط الاستواء، وتبلغ مساحة أراضيها 850 كم²، وقد تأسست قبل ألفين عام قبل الميلاد، ولغتها الرسمية اللغة العربية، وعملتها الرسمية الريال السعودي. أسماء مكة المكرمة مكة سميت بهذا الاسم لعدة أقوال: قلة الماء فيها، وجهد أهلها. لأنها تهلك من ظلم فيها. لأنّها تجذب الناس إليها من كل مكان. إنّ الدليل من القرآن الكريم على اسمها

بحث عن الغاز الطبيعي

تعريف الغاز الطبيعي يُعرّف الغاز الطبيعي بأنّه أحد مصادر الطاقة الأحفورية التي تُستخرج من باطن الأرض، ويدخل الغاز الطبيعي في صناعات الوقود والعديد من المواد الكيميائية الأخرى، ويتكون الغاز الطبيعي من بعض المكونات الكيميائية، وأهمّها كالآتي: غاز الميثان: وهو مركب كيميائي يتكون من ذرة كربون واحدة و4 ذرات هيدروجين، ويُعرف بالصيغة الكيميائية (CH4)، ويُعدّ المكوّن الأكبر للغاز الطبيعي. مُتكثّف الغاز الطبيعي: وهو خليط قليل الكثافة ناتج عن العديد من السوائل الهيدروكربونية. الغازات غير الهيدروكربونية: