Sisältö
lämpökutistuminen on fyysinen ilmiö, mistä aineesta johtuen kiinteä, nestemäinen tai kaasumainen tila, menettää prosenttiosuuden metrisistä mitoistaan, kun lämpötila poistetaan.
Siinä mielessä se on päinvastoin kuin lämpölaajeneminen, jolle on tunnusomaista osuuksien kasvu, joka johtuu lämpötilan nousun aineellisen tuotteen atomien energisestä kasvusta.
Molemmat ilmiöt johtuvat ainehiukkasten vaikutuksesta kalorien syöttäminen tai poistaminen, koska se tekee sen atomien värisemään suuremmalla tai pienemmällä nopeudella, mikä vaatii enemmän tai vähemmän tilaa liikkumiseen.
Tämä ilmiö on täysin havaittavissa esimerkiksi kaasuissa, joiden tilavuus reagoi lämpötilaan, laajenee ja haihtuu lämmön edessä ja supistuu ja jopa nesteytyy kylmän edessä.
Tämän tyyppisiä ilmiöitä ovat Elintärkeää Arkkitehti- ja rakennusalalla, koska materiaalien valinta ilmastollisissa olosuhteissa voi hyvin olla ongelma rakennusten vakaudessa.
Lopuksi on huomattava, että kaikki materiaalit eivät reagoi samalla tavalla laajenemis- ja supistumisprosesseihin, ja jotkut vastaavat jopa vain yhteen kahdesta. Esimerkiksi vesi laajenee, kun se lasketaan alle 4 ° C: seen.
Esimerkkejä lämpökutistumisesta
- Paljasta purkit. Tunnettu tekniikka metallikorkkien purkamisen avaamiseksi on niiden laajentaminen lämpöä käyttämällä, koska pitkän aikaa jääkaapissa tai pakastimessa viettämisen jälkeen metalli supistuu ja sitä on paljon vaikeampi kääntää.
- Kaasun nesteytys. Jäähdyttämällä kaasu tiettyyn pisteeseen aikaansaadaan terminen supistuminen siten, että sen hiukkaset voivat muuttaa niiden välistä rakenteellista järjestelyä ja tulla siten nesteeksi. Tämä prosessi tunnetaan nimellä smoothie ja sitä tuotetaan myös yleensä paineen vaihteluiden avulla pakottaen hiukkaset supistumaan ympäristövoiman kautta.
- Veden jäätyminen. Vesi laajenee tunnetusti, kun se saavuttaa kiehumispisteen (100 ° C), ja supistuu laskiessaan 4 ° C: seen saavuttaen korkeimman pisteen tiheys (suurempi läheisyys hiukkasten välillä). Tämän lämpötilan alapuolelle se laajenee hieman uudelleen, kun siitä tulee kiinteä tila.
- Lämpöeroosio. Altistuminen lämpötilan nousulle päivällä ja alenemiselle yöllä, jos lämpövaihtelut ovat erittäin suuria, johtaa kivien ja kiinteät materiaalit ympäristöstä, jotka laajenevat päivällä ja supistuvat yöllä, mikä edesauttaa niiden tavanomaisen tiheyden menetystä.
- Kylmäkutistekokoonpano. Monilla valmistusteollisuuksilla monimutkaiset koneosat (laipat, putket, vipukappaleet) kootaan kuumasta kokoonpanostaan, kun niitä laajennetaan, sen jälkeen kun ne jäähtyvät, kappaleet supistuvat ja pysyvät tiukasti paikoillaan.
- Keraamiset tiilet. Kotitalouskäyttöön tarkoitettu keramiikka on erittäin altis laajenemiselle ja supistumiselle, ja tästä syystä sitä ympäröi yleensä joustava sovellus kiinnittäessään sitä paikalleen pitääkseen sitä puristettuna ja pehmustettuna paisuntatapauksissa.
- Lämpömittarit. Oleminen a metalli- ja myös neste, elohopea reagoi erittäin hyvin lämpölaajenemiseen, laajenee kuumuudessa ja supistuu kylmässä, jolloin lämpötilan muutokset voidaan todistaa.
- Talojen katot. Talvella rakennusmateriaalit pyrkivät supistumaan aiheuttaen samanlaisia muodonmuutoksia kuin niiden laajeneminen kesällä. Tämä johtuu myös puutalojen tyypillisestä äänestä, kun tämä materiaali jäähtyy ja supistuu yöllä.
- Lämpöshokki. Tiettyjen materiaalien altistaminen lämpövaikutuksella voimakkaasti laajenemiselle äkilliseen lämpötila (esim. ämpäri vettä) aiheuttaa sen nopean ja väkivaltaisen supistumisen aiheuttaen siten halkeamia tai halkeamia materiaaliin.
- Lasin käsittely. Kuuluisa kokeilu siitä, miten koko keitetty muna laitetaan lasipulloon, perustuu tähän periaatteeseen. Lasia kuumennetaan sen laajentamiseksi, kunnes muna pääsee suuhun, ja sitten se jäähdytetään supistumaan ja palauttamaan alkuperäiset mitat.
Se voi palvella sinua: Esimerkkejä lämpölaajenemisesta
