الدرس 3-1تغيّرات حالة المادة
التمدّد والانكماش
🎯 ستتعلم أن
- أعرّف التمدّد الحراري والانكماش الحراري.
- أفسّر التمدّد والانكماش بحركة الجزيئات.
- أذكر تطبيقات على التمدّد والانكماش، مثل نقاط التمدّد ومقياس الحرارة.
🔤 مفردات جديدة
التمدّد الحراريالانكماش الحراري
ما التمدّد؟ وما الانكماش؟
في العمليتين تبقى كتلة المادة ثابتة.
✋ سؤال سريع
ماذا يحدث لحجم بالون مملوء بهواء دافئ عند وضعه في ماء مثلج؟
تقل حركة دقائق الهواء في البالون بنقصان درجة حرارته، مما يسبب انكماشه.
اعرض الإجابة
أ) ينكمش (يقل حجمه) —تقل حركة دقائق الهواء في البالون بنقصان درجة حرارته، مما يسبب انكماشه.
✋ سؤال سريع
ما الذي يحدث عند ارتفاع درجة حرارة جسم ما؟
عند ارتفاع درجة حرارة المادة تزداد حركة جزيئاتها فتتباعد، فيزداد حجمها، وهذا هو التمدّد الحراري.
اعرض الإجابة
أ) تمدّد —عند ارتفاع درجة حرارة المادة تزداد حركة جزيئاتها فتتباعد، فيزداد حجمها، وهذا هو التمدّد الحراري.
تطبيقات على التمدّد والانكماش
نقاط التمدّد: تُترك مسافات فاصلة في مناطق محددة من الأبنية والجسور وأرصفة المشاة، لتسمح للمواد بالتمدّد في الصيف والانكماش في الشتاء دون أن تنثني أو تتحطم.
مقياس الحرارة الكحولي: عند ارتفاع درجة الحرارة حول المقياس يتمدّد الكحول داخله فيرتفع مستواه على التدريج، وعند انخفاضها ينكمش فينخفض مستواه.
✋ سؤال سريع
ما الذي يحدث لو لم تكن هناك مسافات فاصلة بين أجزاء رصيف المشاة؟
المسافات الفاصلة تسمح بتمدّد المواد وانكماشها دون انثنائها أو تحطّمها.
اعرض الإجابة
أ) قد يتشقق أو يتحطم عند تمدّده في الصيف —المسافات الفاصلة تسمح بتمدّد المواد وانكماشها دون انثنائها أو تحطّمها.
✋ سؤال سريع
لماذا يرتفع مستوى الكحول في مقياس الحرارة عندما يسخن الجو؟
عند زيادة درجة الحرارة في الوسط المحيط بالمقياس يتمدّد الكحول داخله فيرتفع مستواه على التدريج.
اعرض الإجابة
أ) لأن الكحول يتمدّد —عند زيادة درجة الحرارة في الوسط المحيط بالمقياس يتمدّد الكحول داخله فيرتفع مستواه على التدريج.
أحسنت! أنهيت «التمدّد والانكماش»
📝 الخلاصة
- التمدّد الحراري زيادة حجم المادة عند ارتفاع درجة حرارتها؛ لأن جزيئاتها تتحرك أكثر وتتباعد.
- الانكماش الحراري نقصان حجم المادة عند انخفاض درجة حرارتها؛ لأن جزيئاتها تتقارب.
- تبقى كتلة المادة ثابتة في التمدّد والانكماش.
- تتمدّد الغازات أكثر من السوائل، والسوائل أكثر من المواد الصلبة.
- تُترك مسافات فاصلة (نقاط التمدّد) في الجسور والأرصفة لتسمح بالتمدّد دون تحطّم.
- يعتمد مقياس الحرارة الكحولي على تمدّد الكحول وانكماشه.