Τα διαφορετικά υλικά επεκτείνονται και τα ποσοστά συμβολαίων;

Ναι, διαφορετικά υλικά επεκτείνονται και συμβάλλουν σε διαφορετικές τιμές. Αυτό είναι γνωστό ως Θερμική επέκταση Και είναι μια ιδιότητα που εξαρτάται από τη σύνθεση και τη δομή του υλικού.

Εδώ είναι γιατί:

* Μοριακή δομή: Τα υλικά με διαφορετικές μοριακές δομές θα έχουν διαφορετικά επίπεδα διαμοριακών δυνάμεων. Οι ισχυρότερες δυνάμεις έχουν ως αποτέλεσμα λιγότερη επέκταση και συστολή.

* Πυκνότητα: Τα πυκνότερα υλικά γενικά επεκτείνονται και συστέλλονται λιγότερο από λιγότερο πυκνά υλικά.

* Θερμοκρασία: Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο περισσότερο επεκτείνεται το υλικό.

* φάση: Τα στερεά, τα υγρά και τα αέρια έχουν όλα διαφορετικά ποσοστά θερμικής διαστολής. Τα αέρια επεκτείνονται περισσότερο, ακολουθούμενα από υγρά και στη συνέχεια στερεά.

Παραδείγματα:

* χάλυβα επεκτείνει περισσότερα από αλουμίνιο για την ίδια αλλαγή θερμοκρασίας. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι γέφυρες και τα κτίρια συχνά σχεδιάζονται με αρθρώσεις επέκτασης για να ικανοποιήσουν τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας.

* νερό είναι ασυνήθιστο επειδή επεκτείνεται όταν παγώνει. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι σωλήνες νερού μπορούν να σκάσουν κατά τη διάρκεια του κρύου καιρού.

Πρακτικές εφαρμογές:

* Διμεταλικές λωρίδες: Αυτά είναι κατασκευασμένα από δύο διαφορετικά μέταλλα με διαφορετικά ποσοστά επέκτασης. Όταν θερμαίνεται, ένα μέταλλο επεκτείνεται περισσότερο από το άλλο, προκαλώντας τη λωρίδα να λυγίσει. Αυτό χρησιμοποιείται σε θερμοστάτες και άλλες συσκευές ευαίσθητες στη θερμοκρασία.

* σκυρόδεμα: Το σκυρόδεμα επεκτείνεται και συμβαδίζει με αλλαγές θερμοκρασίας. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι ρωγμές μπορούν να σχηματιστούν σε δομές σκυροδέματος με την πάροδο του χρόνου.

* γυαλί: Το γυαλί επεκτείνεται και συμβαδίζει περισσότερο από τον χάλυβα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα γυάλινα παράθυρα μπορούν να σπάσουν εάν εκτίθενται σε ξαφνικές αλλαγές θερμοκρασίας.

Η κατανόηση της θερμικής επέκτασης των διαφορετικών υλικών είναι ζωτικής σημασίας σε πολλές μηχανικές εφαρμογές, όπως:

* Σχεδιασμός γεφυρών, κτιρίων και άλλων δομών.

* Κατασκευή εργαλείων και μηχανών.

* Ανάπτυξη νέων υλικών.

Συνοπτικά, διαφορετικά υλικά έχουν διαφορετικούς ρυθμούς επέκτασης και συστολής λόγω των μοναδικών μοριακών δομών και ιδιοτήτων τους.