Περιεχόμενο
ο θερμική συρρίκνωση είναι ένα φυσικό φαινόμενο λόγω του οποίου το θέμα, είτε στο στερεά, υγρή ή αέρια κατάσταση, χάνει ένα ποσοστό των μετρικών του διαστάσεων καθώς αφαιρείται η θερμοκρασία.
Υπό αυτήν την έννοια, είναι αντίθετα με τη θερμική διαστολή, που χαρακτηρίζεται από την αύξηση των αναλογιών λόγω της ενεργητικής αύξησης των ατόμων του υλικού προϊόντος της αύξησης της θερμοκρασίας.
Και τα δύο φαινόμενα οφείλονται στην επίδραση που έχουν τα σωματίδια της ύλης την ένεση ή την απόσυρση θερμιδικής ενέργειας, γιατί το κάνει άτομα δονείται με υψηλότερο ή χαμηλότερο ρυθμό αντίστοιχα, απαιτώντας έτσι περισσότερο ή λιγότερο χώρο για κίνηση.
Αυτό το φαινόμενο είναι απόλυτα παρατηρήσιμο σε αέρια, για παράδειγμα, του οποίου ο όγκος ανταποκρίνεται στη θερμοκρασία, επεκτείνεται και εξατμίζεται μπροστά στη θερμότητα, και συστέλλεται και ακόμη και υγροποιεί ενόψει του κρύου.
Αυτοί οι τύποι φαινομένων είναι Ζωτική σημασία στην αρχιτεκτονική και την κατασκευαστική βιομηχανία, καθώς η επιλογή υλικών έναντι των κλιματολογικών συνθηκών μπορεί να αντιπροσωπεύει πολύ καλά ένα πρόβλημα όσον αφορά τη σταθερότητα των κτιρίων.
Τέλος, πρέπει να σημειωθεί ότι Δεν ανταποκρίνονται όλα τα υλικά με τον ίδιο τρόπο στις διαδικασίες επέκτασης και συστολής, και ορισμένοι μάλιστα ανταποκρίνονται μόνο σε ένα από τα δύο. Για παράδειγμα, το νερό διογκώνεται όταν φέρεται κάτω από τους 4 ° C.
Παραδείγματα θερμικής συρρίκνωσης
- Αποκαλύψτε τα βάζα. Μια γνωστή τεχνική για την αποσφράγιση των μεταλλικών βάζων είναι η επέκτασή τους με τη χρήση θερμότητας, αφού μετά από πολύ καιρό στο ψυγείο ή τον καταψύκτη, τα μεταλλικά συστέλλονται και είναι πολύ πιο δύσκολο να γυρίσει.
- Η υγροποίηση του αερίου. Με την ψύξη ενός αερίου σε ένα ορισμένο σημείο, προκαλείται θερμική συστολή έτσι ώστε τα σωματίδια του να μπορούν να αλλάξουν τη δομική διάταξη μεταξύ τους και έτσι να γίνουν ένα υγρό. Αυτή η διαδικασία είναι γνωστή ως smoothie Και παράγεται συνήθως επίσης μέσω διακυμάνσεων της πίεσης, αναγκάζοντας τα σωματίδια να συστέλλονται μέσω της περιβαλλοντικής δύναμης.
- Κατάψυξη νερού. Το νερό διογκώνεται διαβόητα καθώς πλησιάζει το σημείο βρασμού του (100 ° C) και συστέλλεται καθώς κατεβαίνει στους 4 ° C, αποκτώντας το υψηλότερο σημείο του πυκνότητα (μεγαλύτερη εγγύτητα μεταξύ των σωματιδίων του). Μόλις κάτω από αυτήν τη θερμοκρασία, επεκτείνεται ελαφρώς και πάλι όταν γίνεται μια στερεά κατάσταση.
- Θερμική διάβρωση. Η έκθεση στην αύξηση της θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια της ημέρας και στη μείωση τη νύχτα, σε περιπτώσεις πολύ υψηλής θερμικής μεταβλητότητας, οδηγεί στη διάβρωση των βράχων και στερεά υλικά του περιβάλλοντος, το οποίο επεκτείνεται κατά τη διάρκεια της ημέρας και συστέλλεται τη νύχτα, προωθώντας έτσι την απώλεια της συνήθους πυκνότητας τους.
- Συγκρότημα ψυχρής συρρίκνωσης. Σε πολλές κατασκευαστικές βιομηχανίες, σύνθετα κομμάτια μηχανημάτων (φλάντζες, σωλήνες, κομμάτια μοχλού) συναρμολογούνται από το θερμό τους συγκρότημα, όταν επεκτείνονται, από τότε, όταν κρυώσουν, τα κομμάτια θα συστέλλονται και θα παραμένουν σταθερά στη θέση τους.
- Κεραμικά πλακάκια. Το κεραμικό για οικιακή χρήση είναι πολύ επιρρεπές σε διόγκωση και συστολή, και για το λόγο αυτό συνήθως περιβάλλεται από ελαστική εφαρμογή όταν το στερεώνεται στη θέση του, για να το κρατάτε πιεσμένο σε περιπτώσεις συστολής και απορροφητικό σε περιπτώσεις διόγκωσης.
- Θερμόμετρα. Όντας ένα μέταλλο και επίσης ένα υγρό, ο υδράργυρος ανταποκρίνεται πολύ καλά στη θερμική διαστολή, επεκτείνεται στη θερμότητα και συστέλλεται στο κρύο, επιτρέποντας έτσι την εμφάνιση αλλαγών θερμοκρασίας.
- Οι στέγες των σπιτιών. Κατά τη διάρκεια του χειμώνα, τα δομικά υλικά τείνουν να συστέλλονται, προκαλώντας παραμορφώσεις παρόμοιες με εκείνες της επέκτασής τους κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού. Αυτό οφείλεται επίσης στον χαρακτηριστικό ήχο των ξύλινων σπιτιών όταν αυτό το υλικό ψύχεται και συστέλλεται τη νύχτα.
- Θερμικό σοκ. Υποβολή ορισμένων υλικών που επεκτάθηκαν ιδιαίτερα από τη δράση της θερμότητας σε ξαφνική απώλεια θερμοκρασία (ένας κάδος νερού, για παράδειγμα), θα προκαλέσει τη γρήγορη και βίαιη συστολή του, δημιουργώντας έτσι ρωγμές ή ρωγμές στο υλικό.
- Χειρισμός γυαλιού. Το διάσημο πείραμα για το πώς να τοποθετήσετε ένα ολόκληρο βραστό αυγό σε γυάλινη φιάλη βασίζεται σε αυτήν την αρχή. Το ποτήρι θερμαίνεται για να το επεκτείνει έως ότου το αυγό να περάσει από το στόμα και στη συνέχεια ψύχεται για να το συστέλλει και να το επαναφέρει στις αρχικές του διαστάσεις.
Μπορεί να σας εξυπηρετήσει: Παραδείγματα θερμικής διαστολής
