Maddələrin istidən genişlənməsi

Maddələrin istidən genişlənməsi (termik genişlənmə) — temperatur artdıqca maddənin molekullarının hərəkət enerjisinin artması nəticəsində maddənin həcminin böyüməsi hadisəsidir. Temperatur artdıqda molekullar daha sürətli hərəkət edir, bu zaman molekullararası məsafə böyüyür — molekullar bir-birindən uzaqlaşır. Nəticədə maddənin ümumi həcmi artır. Vacib məqam: genişlənmə zamanı molekulların ÖLÇÜSÜ dəyişmir — yalnız molekullar ARASINDAKI MƏSAFƏ böyüyür. Bu ümumi səhvdir: şagirdlər tez-tez molekulların özünün böyüdüyünü düşünür, lakin bu düzgün deyil. Termik genişlənmə HƏR ÜÇ aqreqat halında — bərk, maye və qaz maddələrdə baş verir, lakin FƏRQLİ İNTENSİVLİKDƏ. Genişlənmə intensivliyinə görə sıralama: QAZLAR ən çox genişlənir → MAYELƏR az genişlənir → BƏRK cisimlər ən az genişlənir. Bunun səbəbi molekullararası məsafənin müxtəlif aqreqat hallarında fərqli olmasıdır: qazlarda molekullararası məsafə ən böyükdür, molekullar bir-birinə zəif bağlıdır, buna görə temperatur artdıqda molekullar asanlıqla uzaqlaşa bilir — genişlənmə ən böyük olur. Bərk cisimlərdə molekullar bir-birinə möhkəm bağlıdır, molekullararası məsafə kiçikdir — genişlənmə ən az olur. Mayelər isə aralıq vəziyyətdədir. EYNİ TEMPERATURDA müxtəlif maddələr MÜXTƏLİF DƏRƏCƏDƏ genişlənir — məsələn, eyni dərəcədə qızdırıldıqda alüminium misdən daha çox genişlənir. Praktik nümunələr: (1) Yayda elektrik naqillərinin sallanması — istidən metal məftillər genişləndiyi üçün onlar uzanır və sallanır; qışda isə əksinə, soyuqdan sıxılaraq dartılır. (2) Termometrdə civənin/spirtin temperatur artdıqca boruda yuxarı qalxması — maye genişləndiyi üçün həcmi artır və termometr borusunda yuxarı qalxır. (3) Qızdırılmış hava şarının şişməsi — qaz qızdırıldıqda genişlənir, həcmi artdığı üçün şar şişir. (4) Körpü və tikinti materiallarında genişlənmə boşluğu buraxılması — yayda istidən genişlənən beton və metal konstruksiyaların zədələnməməsi üçün xüsusi boşluqlar nəzərdə tutulur. Soyutma zamanı əks proses — SIXILMA baş verir: temperatur azaldıqda molekulların hərəkət enerjisi azalır, molekullararası məsafə kiçilir, maddənin həcmi azalır. Sıxılma da bütün aqreqat hallarında baş verir. Ümumi səhv fikirlər: (a) yalnız bərk cisimlərin istidən genişləndiyini düşünmək — əslində qazlar da, mayelər də genişlənir, hətta daha çox; (b) genişlənmənin molekulların ölçüsünün böyüməsi ilə izah edilməsi — səbəb molekullararası məsafənin artmasıdır, molekulların ölçüsü dəyişmir.