Întrebare

Expansiune și contracție : De ce căldura și frigul fac ca lucrurile să se dilate și să se contracte ? De asemenea, de ce unele metale se dilată mai mult decât altele?

Întrebare adresată de:

Chiar de: Marcus Mckean
Răspuns

Reamintim că toate materialele sunt alcătuite din atomi. La orice temperatură peste zero absolut (-273 grade Celsius) atomii vor fi în mișcare. Într-un solid, ei vor vibra în poziții fixe, într-un lichid vor trece unul pe lângă altul, iar într-un gaz vor trece unul pe lângă altul la viteze foarte mari. Atunci când un material este încălzit, energia cinetică a acelui material crește, iar atomii și moleculele sale se mișcă mai mult. Acest lucru înseamnă că fiecare atom va ocupa mai mult spațiu datorită mișcării sale, astfel încât materialul se va extinde. Când este rece, energia cinetică scade, astfel încât atomii ocupă mai puțin spațiu și materialul se contractă.
Câteva metale se dilată mai mult decât altele din cauza diferențelor de forțe dintre atomi / molecule. În metale cum ar fi fierul, forțele dintre atomi sunt mai puternice, astfel încât este mai dificil pentru atomi să se deplaseze . În alamă, forțele sunt puțin mai slabe, astfel încât atomii sunt mai liberi să se deplaseze. Aceste diferențe de contracție sunt folosite într-o bandă bimetalică, care este compusă dintr-o bandă de alamă așezată de-a lungul unei benzi de fier. Când banda este încălzită, alama se dilată mai mult decât fierul, astfel încât banda se întinde. Aceasta este utilizată în dispozitive precum alarmele de incendiu și întrerupătoarele de circuit pentru a face sau a întrerupe contactele într-un circuit electric.
Diferențele de expansiune și contracție sunt și mai vizibile în diferite stări, din nou datorită cantității de forță care ține atomii împreună. Un gaz se va dilata cel mai mult deoarece atomii săi sunt liberi unul de celălalt, deci sunt liberi să crească în viteză cel mai mult.

Răspuns de:

Răspuns de: Sara Al-Assam, elevă, Tiffin Girls’ School, Kingston

.