عمر شويل - جدة انتشرت مؤخرا مجموعة من التساؤلات من جانب طلبة وطالبات المدارس خصوصاً الدارسين مادة العلوم، وكان من بين هذه التساؤلات وضع خالد ميزان حرارة في كوب مملوء بالماء الساخن فلماذا يرتفع السائل داخل الميزان، ولمعرفة الإجابة عن هذا السؤال سوف نبرز لكم اليوم المعلومات الخاصة بتلك الظاهرة والخاصة بالإجابة عن السؤال.

وضع خالد ميزان حرارة في كوب مملوء بالماء الساخن

فالحقيقة أن السائل الموجود داخل ميزان الحرارة يحدث له تمدد عند وضعه في السوائل الساخنة وهذه هي فكرة عمل الميزان.

ومن الجدير بالذكر أن هناك تفاعل يسمى التمدد بالحرارة وينشأ هذا التفاعل من عديد من المواد التي توجد حولنا سواء في أثناء الدراسة أو في الحياة اليومية خارج الدراسة.

كما أن هذا التمدد الحراري يكون مستمر بوجه عام نتيجة لزيادة الحرارة التي تحيط المادة المتفاعلة أو بانخفاضها مما يؤدي إلى تغير حجمها باستمرار.

الجدير بالقول أن هذا يعود الى الوجود المسافات البينية التي توجد بين جزيئات المادة فمثلا عند زيادة درجة الحرارة يحدث تمدد بين الجزيئات أي تزداد المسافات البينية بين الجزيئات ويرتفع السائل داخل ميزان الحرارة أما عند انخفاض درجة الحرارة البينية بينها بالتالي يوم خفض السائل الداخل ميزان الحرارة.

كذلك فإن زيادة الطاقة الحركية المتعلقة بالمادة سوف يؤدي الى استقالة المادة وزيادة حجمها بمجرد ارتفاع درجة الحرارة الخاصة بها.

أمثلة على التمدد الحراري للمواد

إن ظاهرة زيادة حجم المواد المعدنية أو عند زيادة درجة حرارتها يعد مثالا واضحا على التمدد الحراري للمواد على سبيل المثال قضبان السكك الحديدية من أهم التطبيقات عليها في حياتنا اليومية حيث يترك صناع السكك الحديدية مسافة بين القضبان وهذا تحسبا للتمدد الحراري الانتباه الحراري لأن القضبان مصنوعة من مادة معدنية عند تأثير الحرارة عليها في الصيف فإنها تتمدد وعندما تنخفض هذه الحرارة مثلا في فصل الشتاء فإنها يحدث لها انكماش وإذا كانت القضبان لا يوجد بينها مسافات فإن ذلك سوف يؤدي إلى حدوث الحوادث.

كذلك اطارات السيارات بمجرد أن تتعرض إلى درجة الحرارة نجد أنه يحدث لها تمدد هذا لأن اطار السيارات من مصنوعة من المطاط والمطاط مادة تتأثر بالحرارة عند حدوث ارتفاع درجات الحرارة فإن المطاط يتمدد بالحرارة وعندما تنخفض درجات الحرارة نجد أن المطاط ينكمش.