Tartalom
Az termikus zsugorodás olyan fizikai jelenség, amelynek következtében bármely anyag számít, akár szilárd, folyékony vagy gáz halmazállapotú, a hőmérséklet eltávolításával elveszíti a metrikus méreteinek egy százalékát.
Ebben az értelemben az szemben a hőtágulással, amelyet az anyag atomjainak a hőmérséklet növekedése következtében bekövetkező energetikai növekedése miatti aránynövekedés jellemez.
Mindkét jelenség az anyagrészecskék hatásának tudható be a kalória energia beadása vagy visszavonása, mert azt teszi atomok nagyobb vagy kisebb sebességgel rezeg, így több vagy kevesebb helyet igényel a mozgáshoz.
Ez a jelenség tökéletesen megfigyelhető például olyan gázokban, amelyek térfogata reagál a hőmérsékletre, tágul és elpárolog, ha hővel szembesül, és összehúzódik, sőt cseppfolyósodik, ha hideg van.
Az ilyen típusú jelenségek Létfontosságú az építészeti és építőiparban, mivel az anyagválasztás az éghajlati viszonyok mellett nagyon jól jelenthet problémát az épületek stabilitása szempontjából.
Végül meg kell jegyezni, hogy nem minden anyag reagál egyformán a tágulási és összehúzódási folyamatokra, és egyesek a kettő közül csak az egyikre reagálnak. Például a víz 4 ° C alá kerülve tágul.
Példák termikus zsugorodásra
- Fedje fel az üvegeket. A fémdugós üvegek lezárásának ismert technikája a hő felhasználásával történő kibővítése, mivel hosszú ideig hűtőszekrényben vagy fagyasztóban töltött idő után a fém összehúzódik, és sokkal nehezebb megfordítani.
- A gáz cseppfolyósítása. A gáz egy bizonyos pontig történő lehűtésével olyan hőkontrakció lép fel, hogy részecskéi megváltoztathassák a közöttük lévő szerkezeti elrendezést, és ezáltal folyadékká váljanak. Ez a folyamat néven ismert turmix És általában a nyomásváltozások révén is előáll, a környezeti erő révén a részecskéket összehúzásra kényszerítve.
- A víz fagyása. A víz a forráspontjához (100 ° C) közeledve ismert módon tágul, és 4 ° C-ra csökkenve összehúzódik, megszerezve a legmagasabb pontot sűrűség (nagyobb közelség a részecskék között). A hőmérséklet alá kerülve ismét kissé kitágul, ha szilárd állapotba kerül.
- Termikus erózió. A nappali hőmérséklet-emelkedésnek és az éjszakai csökkenésnek való kitettség nagyon nagy hőingadozás esetén a kőzetek és a szilárd anyagok napközben tágulnak, éjszaka összehúzódnak, elősegítve ezzel megszokott sűrűségük csökkenését.
- Hidegen zsugorított szerelvény. Számos feldolgozóiparban összetett gépeket (karimákat, csöveket, karos darabokat) szerelnek össze forró szerelésükből, amikor kibővítik őket, azóta, amikor kihűlnek, a darabok összehúzódnak és szilárdan a helyükön maradnak.
- Kerámia csempék. A háztartási kerámia nagyon hajlamos a tágulásra és összehúzódásra, ezért a helyén rögzítéskor általában rugalmas alkalmazás veszi körül, hogy összehúzódás esetén nyomva tartsa, és tágulás esetén párnázva legyen.
- Hőmérők. Lenni fém és folyékony, a higany is nagyon jól reagál a hőtágulásra, tágul a hőben és összehúzódik a hidegben, ezáltal lehetővé téve a hőmérséklet változását.
- A házak teteje. Télen az építőanyagok hajlamosak összehúzódni, ami hasonló deformációkat okoz, mint a nyár folyamán történő terjeszkedésük. Ez a faházak jellegzetes hangjának is köszönhető, amikor ez az anyag éjszaka lehűl és összehúzódik.
- Termikus sokk. Bizonyos anyagokat, amelyek a hő hatására erősen kibővültek, hirtelen veszteségnek vetik alá hőfok (például egy vödör víz) gyors és heves összehúzódását okozza, repedéseket vagy repedéseket okozva az anyagban.
- Üvegkezelés. Ezen az elven alapul az a híres kísérlet, hogy egy egész főtt tojást hogyan lehet üvegpalackba tenni. Az üveget addig melegítjük, hogy kitáguljon, amíg a tojás át nem jut a szájon, majd lehűtjük, hogy összehúzódjon és visszaállítsa eredeti méreteit.
Ez szolgálhat Önnek: Példák a hőtágulásra
