고체가 확장되는 방법 :자세한 설명
구성 입자 (원자 또는 분자)가 운동 에너지를 얻기 때문에 가열되면 고체가 팽창합니다. 이 증가 된 운동 에너지는 입자가 더욱 격렬하게 진동하고 더 멀리 이동하여 고체의 전체 부피를 증가시킵니다. 다음은 프로세스의 고장입니다.
1. 분자 구조 및 분자간 힘 :
* 원자 또는 분자 : 고체는 강한 분자간 힘에 의해 밀접하게 포장 된 원자 또는 분자로 구성됩니다. 이 힘은 이온 성, 공유, 금속성 또는 반 데르 발스 세력 일 수 있습니다.
* 진동 : 실온에서도 고체의 입자는 분자간 힘에 의해 함께 고정 된 고정 위치 주위를 지속적으로 진동합니다.
2. 열 흡수 및 증가 된 운동 에너지 :
* 에너지 전송 : 열이 고체에 적용되면 에너지가 입자로 전달됩니다.
* 진동 진폭 : 이 에너지는 입자의 운동 에너지를 증가시켜 더 큰 진폭으로 진동하게합니다.
* 확장 : 입자가 더욱 격렬하게 진동함에 따라, 그들은 서로를 더 세게 밀고 더 멀리 떨어 뜨려 고체의 전체 부피가 증가합니다.
3. 확장에 영향을 미치는 요인 :
* 온도 : 입자가 진동하기에 더 많은 에너지가 있기 때문에 더 높은 온도는 더 큰 팽창으로 이어집니다.
* 재료 : 다른 재료마다 열 팽창 계수가 다릅니다. 이 계수는 섭씨 (또는 화씨)도 온도 변화 당 재료가 얼마나 확장되는지를 나타냅니다.
* 압력 : 입자가 서로 더 가깝게 압착되면서 고체에 대한 압력을 증가시키는 것은 확장 경향에 대항 할 수 있습니다.
4. 열 팽창의 응용 :
* 온도계 : 액체 유리도 온도계는 온도를 나타내는 액체 (수은 또는 알코올과 같은)의 열 팽창에 의존합니다.
* 다리와 건물 : 엔지니어는 온도 변동으로 인해 스트레스와 균열을 방지하기 위해 교량과 건물을 설계 할 때 열 팽창을 설명합니다.
* bimetallic 스트립 : 이 스트립은 열 팽창 계수가 다른 두 개의 다른 금속으로 만들어집니다. 가열되면 스트립은 온도 조절기 및 기타 장치에 사용되는 차동 팽창으로 인해 구부러집니다.
5. 비유 :
솔리드는 서로 붙어있는 작은 스프링 컬렉션으로 생각하십시오. 가열되면 스프링은 더욱 격렬하게 진동하여 구조물의 전체 크기를 늘리고 증가합니다.
중요한 참고 : 고체의 팽창은 물리적 변화이며, 이는 재료의 화학적 조성이 동일하게 유지됩니다.
전반적으로, 고체의 팽창은 입자의 동역학 에너지 증가의 직접적인 결과이며, 이들 사이의 진동 진폭과 그들 사이의 더 큰 분리를 초래한다. .
