Turinys
terminis susitraukimas yra fizinis reiškinys, dėl kurio materijos, ar ji yra kieta, skysta ar dujinė būsena, prarandama procentinė metrinių matmenų dalis, kai temperatūra pašalinama.
Šia prasme taip yra priešingai nei šiluminis plėtimasis, kuriai būdingas proporcijų padidėjimas dėl medžiagos atomų energetinio padidėjimo dėl temperatūros padidėjimo.
Abu reiškiniai atsiranda dėl medžiagos dalelių poveikio kalorijų energijos įpurškimas ar pašalinimas, nes tai daro atomai vibruoti atitinkamai didesniu ar mažesniu greičiu, todėl judėjimui reikia daugiau ar mažiau vietos.
Šis reiškinys puikiai pastebimas, pavyzdžiui, dujose, kurių tūris reaguoja į temperatūrą, plečiasi ir lakuojasi susidūręs su šiluma, o susitraukdamas ir net suskystėja susidūręs su šalčiu.
Tokio tipo reiškiniai yra Gyvybiškai svarbi architektūros ir statybos pramonėje, nes medžiagų pasirinkimas atsižvelgiant į klimato sąlygas gali labai sukelti pastatų stabilumo problemą.
Galiausiai reikėtų pažymėti, kad ne visos medžiagos vienodai reaguoja į išsiplėtimo ir susitraukimo procesus, o kai kurie atsako tik į vieną iš dviejų. Pavyzdžiui, vanduo išsiplečia, kai jis yra žemesnis nei 4 ° C.
Terminio susitraukimo pavyzdžiai
- Atidarykite stiklainius. Žinomas metalo dangteliais uždengtų stiklainių uždengimo būdas yra išplėsti juos naudojant šilumą, nes ilgą laiką praleidus šaldytuve ar šaldiklyje metalas susitraukia ir jį sukti yra daug sunkiau.
- Dujų skystinimas. Aušinant dujas iki tam tikro taško, atsiranda terminis susitraukimas taip, kad jų dalelės gali pakeisti struktūrinį tarpusavio išsidėstymą ir taip tapti skysčiu. Šis procesas yra žinomas kaip vaisių kokteilio ir jis taip pat paprastai gaminamas kintant slėgiui, priverčiant daleles susitraukti dėl aplinkos jėgos.
- Vandens užšalimas. Priartėjęs prie virimo temperatūros (100 ° C), vanduo išsiplėtė ir, nukritęs iki 4 ° C, pasiekė aukščiausią tašką. tankis (didesnis artumas tarp jo dalelių). Kai temperatūra yra žemesnė, ji vėl šiek tiek išsiplečia, kai tampa kieta būsena.
- Terminė erozija. Temperatūros padidėjimas dieną ir sumažėjimas naktį, esant labai dideliam šiluminiam kintamumui, sukelia uolienų ir kietos medžiagos aplinkos, kuri plečiasi dieną ir mažėja naktį, taip skatindama įprasto tankio praradimą.
- Šaltojo susitraukimo surinkimas. Daugelyje apdirbamosios pramonės šakų sudėtingos mašinų dalys (flanšai, vamzdžiai, svirties detalės) surenkamos iš karšto jų surinkimo, kai jos praplečiamos, nuo tada, kai jos atvės, jos susitraukia ir tvirtai laikosi.
- Keraminės plytelės. Buitinė keramika yra labai jautri išsiplėtimui ir susitraukimui, todėl, tvirtindama ją vietoje, ją dažniausiai supa elastinga danga, kad susitraukiant ji būtų prispausta, o išsiplėtus - sušvelninta.
- Termometrai. Būdamas a metalas Skystis, gyvsidabris, labai gerai reaguoja į šiluminį išsiplėtimą, plečiasi karštyje ir susitraukia šaltyje, todėl leidžia įrodyti temperatūros pokyčius.
- Namų stogai. Žiemą statybinės medžiagos yra linkusios susitraukti ir sukelti deformacijas, panašias į jų išsiplėtimą vasarą. Taip pat yra dėl būdingo medinių namų garso, kai ši medžiaga atvėsta ir susitraukia naktį.
- Terminis sokas. Tam tikrų medžiagų, veikiančių šilumą, veikimas staiga prarandamas temperatūra (pvz., kibiras vandens) sukels greitą ir smurtinį jo susitraukimą, todėl sukels medžiagos įtrūkimus ar įtrūkimus.
- Stiklo tvarkymas. Šiuo principu pagrįstas garsus eksperimentas, kaip į stiklinį butelį įdėti visą virtą kiaušinį. Stiklas kaitinamas, kad išsiplėstų, kol kiaušinis praeis pro burną, tada jis atvėsinamas, kad susitrauktų ir atstatytų pradinius matmenis.
Tai gali jums pasitarnauti: Šiluminio plėtimosi pavyzdžiai
