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.

2023-12-1433تعليم

مزيد من المشاركات

موقع دولة قطر

موقع قطر وجغرافيتها تقع قطر في قارة آسيا، وتغطّي ما نسبته 11586 كيلومتر مربع من الأرض، ممّا يجعلها الدولة رقم 168 من حيث المساحة، أصبحت قطر دولة مستقلة عام 1971م، وذلك بعد حصولها على استقلالها من المملكة المتحدة، ويشار إلى أنّ الحدود البرية لقطر تتشارك مع المملكة العربية السعودية فقط. اقتصاد قطر كانت بعض المهن التقليديّة، مثل: الغطس لجني اللؤلؤ، وصيد الأسماك، والرعي هي مصادر دخل الفرد في دولة قطر سابقاً، إلى أن تغيّر الحال في عام 1940م حين تمّ اكتشاف النفظ في مدينة دخان، ممّا جعل النفظ العامل

تفسير رؤية الحرباء في المنام

تفسير رؤية الحرباء للرجل والمرأة في المنام في الكتاب المنسوب لابن سيرين تعدّ رؤية الحرباء في المنام من الرؤى المكروهة، لذا الأصل ألا يلتفت الرائي للمنام، فقد يكونُ مدخلًا من مداخل الشيطان إلى قلب الرائي ليحزنه، وقد ذُكر التأويل في الكتاب المنسوب لابن سيرين كما هو موضح على النحو الآتي: قد يدلّ المنام على الخداع والنفاق ومصاحبة أهل المكر و الخبث ، وربمّا دلالة على شخصٍ نمّام فاسد يشعل بين الناس الفتن. قد يدلّ المنام على تلون الرائي وعدم ثبوته على حال؛ بمعنى تارة تراه يمدح فلانًا، وتارة أخرى تراه

تحليل البلهارسيا

تحليل البلهارسيا تتشابه أعراض مرض البلهارسيا مع أعراض العديد من الأمراض الأخرى، ويعتمد الطبيب في تشخيص المرض على الفحص البدنيّ، والتاريخ الطبِّي للمريض، ويلجأ للعديد من الصور الإشعاعيّة، مثل: التصوير بالموجات فوق الصوتيّة، والتصوير المقطعيّ، والتصوير بالرنين المغناطيسيّ (بالإنجليزيّة: Magnetic Resonance Imaging)، بالإضافة إلى إجراء تخطيط صدى القلب؛ لتحديد مدى انتشار العدوى، وعمليّات تنظير للقولون، والمثانة، ويتمّ إجراء العديد من الفحوصات المخبريّة، مثل: تحاليل البُراز، والبول؛ لتحديد وجود بيض

تصنيف الناس بين الظن واليقين

الظنّ واليقين لا يكون التقرُّب إلى الله -سبحانه وتعالى- بالأمور العمليّة فقط، بل قد يكون بأمور أخرى قلبيّةٍ أو عقليّةٍ، ومن تلك الأمور إحسان الظنّ بالله، والاعتقاد بأنّ الله سُبحانه وتعالى أعدّ لعباده من الخير ما لا يسعُهم تصوُّره إذا ما التزموا بأوامره وانتهوا عن نواهيه، وبناءً على ذلك فإنّ النّاس يتفاوتون في القُرب من الله والبعد عنه كلٌّ حسب إحسان ظنّه بالله إو إساءة ظنّه به. وقد ثبت في الصّحيح أنّه كلّما ازداد حُسن ظنّ العبد بالله ازدادَ قُرباً منه، من ذلك ما جاء في حديث المُصطفى صلّى الله

دور مؤسسات التنشئة في تعزيز قيم المواطنة

دور مؤسسات التنشئة الاجتماعية في تعزيز قيم المواطنة إن مهمة غرس قيم المواطنة لدى الأفراد لها أهمية كبيرة في تحقيق تماسك المجتمع وصلابته، وقيم المواطنة ليست أمراً فطرياً، بل يتم اكتسابها عبر المؤسسات الاجتماعية والتربوية المختلفة داخل المجتمع، لذا فإن الدور الملقى على الأسرة والمدرسة وغيرها من مؤسسات التنشئة الاجتماعية يعّد كبيراً في مجال تعزيز قيم المواطنة لدى الأفراد داخل المجتمع، وتلعب المؤسسات الاجتماعية المختلفة بداية من الأسرة والمدرسة دوراً مهمًا في تنمية وتعزيز تلك القيم لدى الأفراد،

أقسام العصور الأدبية

عصور الأدب العربي إنّ الحديث عن العصور الأدبية يعني الحديث عن فترات زمنية مُلئت بنتاجٍ أدبي شعرًا ونثرًا، وقد سُميت كلّ فترة زمنية منها وفقا لعوامل كثيرة، مثلا سُمّي العصر الجاهلي بهذا الاسم لجهل الناس ببعض الأمور، والعصر الأموي سُمي بذلك نسبةً إلى حُكم الأمويين لهذه الفترة الزمنية، وينطبق الأمر على العصور الأدبية الباقية تباعًا. لم يتفق النُقاد على تقسم موحد ذات فترات زمنية دقيقة للعصور الأدبية، ولكّن الدكتور شوقي ضيف في دراسته للعصور الأدبية كلّ على حدا قدّم لنا تقسيمًا يُعدّ الأدق بين

طرق انتقال الشحنات الكهربائية

ما هي طرق انتقال الشحنات الكهربائية؟ ترتكز فكرة انتقال الشحنات الكهربائية بين الأجسام على انتقال الإلكترونات، إما بفقد عددٍ منها أو باكتسابها، وبذلك يُصبح الجسم مشحونًا إمّا بشحنة موجبة أو سالبة، وتحدث هذه العملية من خلال 3 طرق أساسية، وهي: الدلك. اللمس. الحث. وفيما يأتي تفصيل لكل منها: الشحن بالدلك يُمكن توضيح طريقة الشحن بالدلك أو الشحن بالاحتكاك (بالإنجليزية: Friction) من خلال المثال الشهير دلك البالون المنفوخ بالشعر، فيكون الشعر هو الدالك والبالون هو المدلوك، فتنتقل الإلكترونات من الشعر

علامات ظهور الإمام المهدي

ظهور المهدي في آخر الزمان أخبر النبي -صلى الله عليه وسلم- في أحاديثه عن ظهور المهدي في آخر الزمان؛ حيث إن ظهوره يعد علامة من علامات الساعة الكبرى ، وقد جاء في وصفه أنه رجل صالح عادل، من آل بيت النبي -صلى الله عليه وسلم- الكرام، يكون خروجه في زمن نزول عيسى عليه السلام وخروج الدجال ، حيث يقوم الناس بمبايعته واتباعه، فيحكم الأرض بشريعة الله ويملأها عدلاً، ويؤيد الدين، ويمنع الظلم والجور، وتكثر في فترة حكمه الخيرات والأموال، إلا أنه هناك علامات تسبق ظهوره تدلّ على اقترابه، وفي هذا المقال بيان أبرز