ربما الكثير منا لا يعرف أن الغازات لديها القدرة على التمدد والانكماش مثل جميع المواد ونحن في الفقرات التالية سوف نتناول هذا الموضوع بشيء من التفصيل، وسنعمل على شرح كيفية تمدد الغازات وأسباب هذا التمدد ومفهوم التمدد أيضاً.
تتمدد الغازات وتنكمش اكثر من السوائل
بالفعل إجابة ذلك السؤال صحيحة حيث تتمدد الغازات وتنكمش أكثر من السوائل.
ما هو تعريف التمدد؟
التمدد هو إحدى خصائص المواد والتي تميل فيها إلى حدوث زيادة في حجمها بسبب ازدياد درجة الحرارة .
متى يحدث التمدد؟
حيث أنه عندما يحدث تسخين لمادة ما فإن الطاقة الحركية للجزيئات المكونة لتلك المادة تزداد أيضاً وينتج عنه زيادة في حركة الجزيئات ونجد أن المسافة الفاصلة بينها تتوسع مما يعمل على زيادة الحجم.
نرى أن أغلب المواد يزداد حجمها وتتمدد عندما تزداد درجة حرارتها بينما المواد التي تتقلص عند ارتفاع درجة الحرارة نادرة وقليلة ومحدودة في نطاق معين من درجات الحرارة.
كيف تتمدد الغازات؟
يتم وصف تمدد الغازات بأنه تمدد حراري حيث أنه يتم تسخينه ومع زيادة درجة الحرارة تزداد حركة الجزيئات، وكلما تحركت جزيئات الغاز أبعد كلما نرى أن الغاز يتمدد ويشغل حجم أكبر، وكلما مر الوقت سوف يملأ الغاز الفراغ الذي يوجد به بشكل كامل، ولو كان الغاز داخل وعاء مغلق فسوف تتمدد الجزيئات حتى تقوم جدران الوعاء بتوقيفها، ولو كان الغاز في وعاء مفتوح فتتمدد جزيئات الغاز خارج الوعاء حتى تصبح جزء من الهواء المحيط بنا.
ما سبب تمدد الغازات؟
الغازات ليس لها شكل أو حجم محدد والتي تتيح إمكانية التمدد والتقلص تبعاً لحجم الاسطوانة الموجود فيها وبما يتناسب مع شكلها وتأخد المواد الغازية مساحة أكبر من التي تحتلها المواد في الحالة الصلبة أو السائلة.
تعريف الانكماش الحراري
الانكماش الحراري هي أنبوب قابل للانكماش يتقلص بشكل شعاعي عندما يتعرض للحرارة، ويتم إنتاج عملية الانكماش الحراري من خلال عملية من خطوتين، وهو متاح في مجموعة كبيرة من المواد التي تناسب أي تطبيق وهي تحتوي على الكثير من التطبيقات المفيدة، ومنها توفير العزل الكهربائي للأسلاك والتوصيلات والمفاصل والمحطات الطرفية والوصلات بجانب تجميع العناصر السائبة مثل الأسلاك والغطاء الواقي.
الفرق بين التمدد الحراري والانكماش الحراري
- التمدد الحراري يتلخص في زيادة حجم المادة بسبب تعرضها لدرجة حرارة عالية.
- يحدث التمدد الحراري عندما ترتفع درجة الحرارة وتزداد حركة الجزيئات المكونة لها وازد\ياد عدد التصادمات فيما بينها لذا نجد أن حجمها يزداد، ومثال على ذلك هو تمدد الفواصل في السكك الحديدية في فصل الصيف.
- الانكماش الحراري هو التقلص الذي يحدث في حجم المادة نتيجة تعرضها لدرجة الحرارة.
- يحدث الانكماش الحراري أثناء انخفاض درجة حرارة المادة فإن حركة الجزيئات المكونة لها تقل ويقل معها عدد التصادمات فيما بينها لذا يتقلص الحجم بالطبع، ومثال على ذلك هو حركة دقائق الهواء في البالون عندما تنقص درجة الحرارة.
