التمدد الحراري

الحرارة و الثرموداينمك
المرحلة الثانية علوم عامة – فيزياء د – محمد الشمري
التمدد الحراري
ان تغير درجة حراره الماده يؤدي الى تغيرات في الخواص الاخرى للماده ومن ابرز هذه التغيرات هو تغير ابعاد الماده او تغير حالتها .ان رفع درجة حرارة الماده يؤدي الى زيادة الطاقه الاهتزازيه لذراتها او جزيئاتها وعندما تزداد سعة اهتزاز تلك الجسيمات ,وهذا معناه زيادة معدل اومتوسط المسافه بين الذرات او الجزيئات أي ان جميع ابعاد الماده سوف تتغير, تزداد بارتفاع درجة حرارتها وتنكمش باتخفاض درجة حرارتها.وتسمى ظاهرة تغير ابعاد الماده نتيجة لتغير درجة حرارتها بالتمدد الحراري.

ومن المعلوم أن معظم الأجسام تتمدد عندما تزداد درجة حرارتها ,ويتوقف مقدار تمدد المادة بالتسخين على مقدار قوى التماسك بين جزيئاتها, فالمادة الصلبة يكون مقدار تمددها بالتسخين صغيرا جدا نظرا لكبر قوى التماسك بين جزيئاتها,في حين أن تمدد السوائل يكون أكبر من تمدد الأجسام الصلبة بالتسخين , أما الغازات فيكون تمددها بالتسخين أكبر بكثير من السوائل لأن قوى التماسك بين جزيئات الغاز تكاد تكون معدومة = 0
وهذه الظاهرة تلعب دوراً رئيسيا في العديد من التطبيقات الهندسية، فعلى سبيل المثال يتم ترك مسافات بين الوصلات الحديدية في المباني والجسور والسكك الحديدية والطرق السريعة لتعطي المجال للتمدد والإنكماش وإذا لم يتم فعل ذلك يمكن ان يتصدع المبنى أو تنهار الجسور وتلتوي السكك الحديدية بفعل التمدد الحراري للمواد المصنوعة منه.
إن التمدد الحراري thermal expansion للاجسام هو نتيجة عن التغير الذي يحدث للمسافات الفاصلة بين جزيئات وذرات المادة.