Obsah
The tepelné zmrštenie je fyzikálny jav, vďaka ktorému hmota, či už v pevnom, kvapalnom alebo plynnom skupenstve, keď teplota klesne, stratí percento svojich metrických rozmerov.
V tomto zmysle je oproti tepelnej rozťažnosti, charakterizovaný zvýšením proporcií v dôsledku energetického zvýšenia atómov hmoty v dôsledku zvýšenia teploty.
Oba javy sú dôsledkom účinku, ktorý majú častice hmoty vstrekovanie alebo čerpanie kalorickej energie, pretože to robí jeho atómy vibrovať vyššou alebo nižšou frekvenciou, čo si vyžaduje viac alebo menej priestoru na pohyb.
Tento jav je dokonale pozorovateľný napríklad v plynoch, ktorých objem reaguje na teplotu, pri pôsobení tepla expanduje a odparuje sa a pri pôsobení chladu sa zmenšuje a dokonca skvapalňuje.
Tieto typy javov sú Životný význam v architektonickom a stavebnom priemysle, pretože výber materiálov vzhľadom na klimatické podmienky môže veľmi dobre predstavovať problém z hľadiska stability budov.
Na záver je potrebné poznamenať, že nie všetky materiály reagujú na procesy expanzie a kontrakcie rovnako, a niektoré dokonca reagujú iba na jedného z nich. Napríklad voda sa roztiahne, keď klesne pod 4 ° C.
Príklady tepelného zmrašťovania
- Odkryte poháre. Známou technikou na odskrutkovanie nádob s kovovým uzáverom je ich rozpínanie pomocou tepla, pretože po dlhšom pobyte v chladničke alebo mrazničke sa kov zmrští a je oveľa ťažšie ho otočiť.
- Skvapalnenie plynu. Ochladením plynu do určitej miery sa indukuje tepelná kontrakcia, takže jeho častice môžu meniť štrukturálne usporiadanie medzi nimi a stať sa tak kvapalinou. Tento proces je známy ako smoothie A zvyčajne sa vyrába aj zmenami tlaku, vďaka ktorým sa častice sťahujú prostredníctvom sily prostredia.
- Mrznutie vody. Voda sa notoricky rozširuje, keď sa blíži k bodu varu (100 ° C), a klesá pri klesaní na 4 ° C a získava najvyšší bod hustota (väčšia blízkosť medzi jeho časticami). Akonáhle je pod touto teplotou, opäť mierne expanduje, keď sa stane tuhým skupenstvom.
- Tepelná erózia. Vystavenie zvýšeniu teploty počas dňa a poklesu v noci vedie v prípade veľmi vysokej tepelnej variability k erózii hornín a pevné materiály prostredia, ktoré sa rozširujú počas dňa a sťahujú sa v noci, čím sa podporuje strata ich obvyklej hustoty.
- Zmršťovacia zostava za studena. V mnohých výrobných odvetviach sa zložité strojné zariadenia (príruby, rúry, kusy páky) montujú zo svojej horúcej montáže, keď sa roztiahnu. Odvtedy, keď sa ochladia, sa tieto diely stiahnu a zostanú pevne na svojom mieste.
- Keramické dlaždice. Keramika pre domáce použitie je veľmi náchylná na roztiahnutie a zmrštenie, a preto je pri upevňovaní na mieste obvykle obklopená elastickou aplikáciou, aby bola v prípade kontrakcie stlačená a v prípade roztiahnutia tlmená.
- Teplomery. Byť kov a tiež kvapalina, ortuť veľmi dobre reaguje na tepelnú rozťažnosť, rozpínajúcu sa v teple a sťahujúcu sa v chlade, čo umožňuje vidieť zmeny teploty.
- Strechy domov. Počas zimy majú stavebné materiály tendenciu sťahovať sa, čo spôsobuje deformácie podobné deformáciám pri ich rozpínaní počas leta. Je to spôsobené aj charakteristickým zvukom drevených domov, keď sa tento materiál v noci ochladzuje a sťahuje.
- Teplotný šok. Vystavenie určitých materiálov vysoko expandovaných pôsobením tepla náhlej strate teplota (napríklad vedro s vodou) spôsobí jeho rýchle a prudké stiahnutie, čo spôsobí praskliny alebo praskliny v materiáli.
- Manipulácia so sklom. Na tomto princípe je založený slávny experiment, ako dať celé uvarené vajíčko do sklenenej fľaše. Sklo sa ohrieva, aby sa roztiahlo, až kým vajíčko nemôže prejsť ústami, a potom sa ochladí, aby sa stiahlo a obnovilo pôvodné rozmery.
Môže vám slúžiť: Príklady tepelnej rozťažnosti
