التمدد الحراري والمسعرات

التمدد الحراري

جميع الأجسام الموجودة في الطبيعة ، صلبة ، سائلة أو غازية ، أثناء عملية التسخين أو التبريد ، تخضع للتمدد أو الانكماش الحراري.

تحدث عملية تقلص وتمدد الأجسام نتيجة زيادة أو نقصان درجة اهتياج الجزيئات التي تتكون منها الأجسام. عند تسخين الجسم ، على سبيل المثال ، ستحدث زيادة في المسافة بين جزيئاته نتيجة لزيادة درجة اهتياجها. يتجلى هذا التباعد الأكبر بينهما من خلال شح من أبعاد الجسم ، والتي يمكن أن تحدث بثلاث طرق: الخطية والسطحية والحجمية. يحدث العكس عندما يتم تبريد الجثث. عندما يحدث هذا ، تقل المسافات بين الجزيئات ، ونتيجة لذلك ، هناك انخفاض في أبعاد الجسم.

• التوسيع الخطي:هو الاتساع الذي يتميز باختلاف طول الجسم. يمكن حساب هذا الاختلاف من المعادلة الرياضية التالية:

ΔL = α.L₀.ΔT

α: هو معامل التمدد الحراري الخطي ، ووحدته درجة مئوية^-1الذي يعتمد على طبيعة المادة التي يتكون منها الجسم ؛

لو: هو الطول الأولي للجسم ؛

إل و ΔT: هي ، على التوالي ، الاختلاف في طول الجسم ودرجة الحرارة.

• التمدد السطحي: هو الاتساع الذي يتميز بالتباين في مساحة سطح الجسم. يمكن حساب هذا الاختلاف في سطح الجسم باستخدام التعبير التالي:

ΔS = β.S₀.ΔT

β: إنه معامل التمدد الحراري السطحي ، الذي تكون وحدته هي نفس معامل التمدد الحراري الخطي وتعتمد أيضًا على طبيعة المادة التي يتكون منها الجسم ؛

β: 2α;

فقط: هي مساحة السطح الأولية للجسم ؛

س و ΔT: هي ، على التوالي ، التباين في مساحة السطح والاختلاف في درجة حرارة الجسم.

• التوسيع الحجمي: هو الاتساع الذي يتميز باختلاف حجم الجسم. يمكن حساب هذا الاختلاف بالتعبير:

ΔV = γ.V₀.ΔT

γ: هو معامل التمدد الحراري الحجمي ، ووحدته هي نفس معامل التمدد السطحي والخطي وتعتمد أيضًا على طبيعة المادة التي يتكون منها الجسم ؛

γ: 3α;

الجدة: هو الحجم الأولي للجسم.

ΔV و ΔT: هي ، على التوالي ، الاختلاف في الحجم والاختلاف في درجة حرارة الجسم.

قياس السعرات الحرارية
إنه فرع الفيزياء الذي يدرس تبادل الطاقة بين الأجسام و / أو الأنظمة عندما تحدث هذه التبادلات في شكل حرارة.

• الحرارة:هي الطاقة الحرارية العابرة ، والتي يتم تحديدها من خلال اختلاف درجة الحرارة بين الأجسام و / أو الأنظمة المعنية.

• درجة حرارة: إنها الكمية التي تقيس درجة اهتياج الجزيئات التي يتكون منها الجسم.
  يتم تحديد المعادلة العامة لقياس الكالوري بالمعادلة الرياضية التالية:

س = م. ç. Δ ت

ç: هي الحرارة النوعية للمادة ؛

ΔT: هو الاختلاف في درجة حرارة الجسم.

س: هي كمية الحرارة التي تحتوي على وحدة الجول (J).

ا الحرارة يمكن أن ينتشر من جسد إلى آخر بثلاث طرق: التوصيل والحمل الحراري والإشعاع.

• القيادة: إنه نقل الطاقة الذي يحدث من جزيء إلى جزيء بسبب تحريضه ، عند تعرضه لارتفاع درجة الحرارة.

• الحمل: إنها عملية نقل الحرارة التي تحدث بسبب السوائل ، بسبب الاختلافات في الكثافة بين الأجزاء التي يتكون منها النظام.

• تشعيع: إنه نوع نقل الطاقة الذي يحدث بين نظامين دون اتصال مادي بينهما. يحدث هذا الإرسال من خلال الموجات الكهرومغناطيسية ، مثل أشعة الشمس التي تسخن الأرض كل يوم.

بقلم ماركو أوريليو دا سيلفا

مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-termica-calorimetria.htm