otázka

Rozpínání a smršťování : Proč se věci vlivem tepla a chladu rozpínají a smršťují ? A také proč se některé kovy rozpínají více než jiné?“

Dotaz: Marcus Mckean
Odpověď

Připomeň si, že všechny materiály se skládají z atomů. Při jakékoli teplotě nad absolutní nulou (-273 stupňů Celsia) se atomy pohybují. V pevné látce budou kmitat v pevných polohách, v kapalině se budou vzájemně přetlačovat a v plynu budou svištět kolem sebe velmi vysokou rychlostí. Když se materiál zahřívá, zvyšuje se jeho kinetická energie a jeho atomy a molekuly se více pohybují. To znamená, že každý atom v důsledku svého pohybu zabírá více místa, takže se materiál rozpíná. Když je studený, kinetická energie klesá, takže atomy zabírají méně místa a materiál se smršťuje.
Některé kovy se rozpínají více než jiné v důsledku rozdílných sil mezi atomy / molekulami. V kovech, jako je železo, jsou síly mezi atomy silnější, takže je pro atomy obtížnější se pohybovat . V mosazi jsou síly o něco slabší, takže se atomy mohou volněji pohybovat. Těchto rozdílů v kontrakci se využívá v bimetalovém pásu, který se skládá z pásu mosazi položeného vedle pásu železa. Když se pásek zahřeje, mosaz se rozpíná více než železo, takže pásek leží. Používá se v zařízeních, jako jsou požární hlásiče a jističe, které buď vytvářejí, nebo přerušují kontakty v elektrickém obvodu.
Rozdíly v rozpínání a smršťování jsou v různých stavech ještě patrnější, opět v důsledku množství síly, která drží atomy pohromadě. Plyn se bude rozpínat nejvíce, protože jeho atomy jsou volně od sebe, takže mohou nejvíce zvyšovat rychlost.

Odpověděl: Sara Al-Assam, studentka, Tiffin Girls‘ School, Kingston