Κυριακή, 7 Δεκεμβρίου 2008

ΘΕΡΜΑΙΝΟΝΤΑΣ ΚΑΙ ΨΥΧΟΝΤΑΣ ΤΑ ΣΤΕΡΕΑ

Ο όγκος ενός στερεού μεταβάλλεται όταν το σώμα ανταλλάσσει θερμότητα με το περιβάλλον. Την αύξηση του όγκου ενός σώματος που παίρνει θερμότητα την ονομάζουμε διαστολή, ενώ τη μείωση του όγκου του την ονομάζουμε συστολή.
Παρατήρησε τη σφαίρα στο παρακάτω πείραμα: Τι έπαθε μετά τη θέρμανσή της;

Ας δούμε και το παρακάτω πείραμα:
Υλικά: Μια ξύλινη σανίδα, ένας ξύλινος στύλος, ένα λεπτό σύρμα, ένα ελαφρύ μεταλλικό έλασμα, καρφιά, ένα καμινέτο, σπίρτα.

Εκτέλεση: Συναρμολογούμε την συσκευή που φαίνεται στο σχήμα, δηλ. καρφώνουμε πάνω στη σανίδα τον ξύλινο στύλο και με τα καρφιά στερεώνουμε το ένα άκρο του σύρματος στην σανίδα και το άλλο άκρο μαζί με το μεταλλικό έλασμα πάνω στο ξύλινο στύλο.Στη συνέχεια ανάβουμε το καμινέτο και ζεσταίνουμε το σύρμα.

Τι παρατηρoύμε;Ο δείκτης (μεταλλικό έλασμα) αποκλίνει από τη θέση ισορροπίας του. Αν σβήσουμε την φωτιά ο δείκτης και επομένως το σύρμα, επανέρχεται στην θέση του.


Συμπεραίνουμε: Τα στερεά θερμαινόμενα διαστέλλονται.



Δες κι εδώ διαδραστικά τη συστολή και διαστολή των στερεών


Ένα σώµα διαστέλλεται γιατί η αύξηση της θερµοκρασίας έχει ως συνέπεια την ταχύτερη κίνηση των µορίων. Οι µέσες θέσεις των µορίων αποµακρύνονται περισσότερο µεταξύ τους και έτσι το σώµα συνολικά αυξάνει τις διαστάσεις του, διαστέλλεται. Το αντίθετο συµβαίνει όταν ένα σώµα ψύχεται. Η µεταβολή των διαστάσεων κατά τη διαστολή ή τη συστολή δεν είναι ίδια για όλα τα στερεά σώµατα. Εξαρτάται κυρίως από το υλικό που είναι κατασκευασµένα.

Η διαστολή και συστολή απασχολούν ιδιαίτερα τους μηχανικούς οι οποίοι, όταν σχεδιάζουν κτίρια ή γέφυρες, δημιουργούν στις κατασκευές αυτές ειδικά πρόσθετα τμήματα, που ονομάζονται αρμοί διαστολής, ώστε αυτά να μην καταστρέφονται κατά τη μεταβολή της θερμοκρασίας


video