გაცხელებისას ლითონი ფართოვდება. სიგრძე, ზედაპირის ფართობი და მოცულობა გაიზრდება ტემპერატურასთან ერთად. ამის სამეცნიერო ტერმინია თერმული გაფართოება.
მეტალების უმეტესობას აქვს თერმული გაფართოების და შეკუმშვის მახასიათებლები. ანტიმონს, ბისმუტს, გალიუმს და სხვა ლითონებს აქვთ თერმული შეკუმშვის და ცივი გაფართოების ფენომენი.
თერმული გაფართოება და ცივი შეკუმშვა ობიექტების ძირითადი თვისებაა. საგნები (მათ შორის ლითონები) გახურებისას გაფართოვდება და ცივდება. (არსებობს ნივთიერებები, რომლებსაც ექნებათ ცივი გაფართოება და სითბოს შეკუმშვა სპეციალურ ტემპერატურულ დიაპაზონში. არა მხოლოდ ლითონები. წყალი 0°C-4°C არის ასეთი, ეს არის მიზეზი იმისა, რის გამოც წყალი ცურავს როცა იყინება).
ყველა მატერია შედგება მოლეკულებისგან (ან ატომებისგან) და არსებობს უფსკრული მოლეკულებს (ან ატომებს) შორის, მათ შორის გაზები, სითხეები და მყარი.
(მიკროსკოპული ნაწილაკები მოლეკულების ან ატომების ჩათვლით, რადგან ზოგიერთი ობიექტი შედგება მოლეკულებისგან, ზოგიერთი ობიექტი შედგება ატომებისგან და ლითონები შედგება ატომებისგან). ტემპერატურის გაზრდის შემდეგ, ანუ როდესაც იზრდება შიდა ენერგია, ობიექტის მიკროსკოპული ნაწილაკების შემთხვევითი მოძრაობა აჩქარებს და მიკროსკოპულ ნაწილაკებს შორის ინტერვალი უფრო დიდი ხდება და როდესაც ტემპერატურა იკლებს (შინაგანი ენერგია მცირდება).
მიკროსკოპული ნაწილაკების არარეგულარული მოძრაობა ნელდება, ხოლო მიკროსკოპულ ნაწილაკებს შორის ინტერვალი მცირდება. ამ ფენომენს შეუიარაღებელი თვალით ვერ ვხედავთ. მაკრო გამოიყურება, თითქოს ობიექტი უფრო და უფრო პატარა ხდება, მაგრამ სინამდვილეში, მიკროსკოპულ ნაწილაკებს შორის ინტერვალი იცვლება. და ამას არავითარი კავშირი არ აქვს მეტალია თუ არა, ყველა ნივთიერება ამ წესს იცავს (გარდა წყლისა 0°C-4°C და ლითონებისა, როგორიცაა ანტიმონი, ბისმუტი და გალიუმი სპეციფიკურ ტემპერატურაზე)
ამ ფენომენის მიზეზი ასეც შეიძლება აიხსნას: მატერია შედგება მიკროსკოპული ნაწილაკებისგან, ხოლო მიკროსკოპული ნაწილაკები შედგება ქიმიური კავშირისგან. მათ შორის მანძილს ბონდის სიგრძე ეწოდება.
ნორმალურ პირობებში, ტემპერატურის მატებასთან ერთად, ატომის კინეტიკური ენერგია იზრდება და ვიბრაციის ამპლიტუდა იზრდება, ამიტომ ბმის სიგრძე იზრდება. მაკროსკოპიულად ვლინდება მოცულობის გაფართოების სახით. ტემპერატურა იკლებს, შესრულება იცვლება.
მასალის ძირითადი თვისება, თერმული გაფართოება და ცივი შეკუმშვა, აქვს დადებითი და უარყოფითი მხარეები ჩვენს ცხოვრებაში. მაგალითად, გაზის ბოთლში არსებული ფოლადის ფურცელი იყენებს ლითონის თერმულ გაფართოებას და შეკუმშვას, რათა ბოთლში ფოლადის ფურცელი მყარად მიეწებოს გაზს.
ცილინდრი
უარყოფითი მხარეებია მაგალითად: გზის ზედაპირი და ლიანდაგი უნდა გაიყოს ისე, რომ დარჩეს უფსკრული მის გაფართოებაზე ან შეკუმშვაზე. უწყვეტი გაცხელების შემთხვევაში და დეფორმირებული იქნება „თაღოვანი“ და გაციებისას იშლება.
ჩვენ შეგვიძლია სრულად გამოვიყენოთ მეტალის უმეტესობის თერმული გაფართოება და შეკუმშვა (ან რამდენიმე ლითონი სპეციფიკურ ტემპერატურულ დიაპაზონში არის თერმული გაფართოება და შეკუმშვა, ან თერმული შეკუმშვა და ცივი გაფართოება, 0 ½ -4 º წყალი არის თერმული შეკუმშვა და ცივი გაფართოება) ეს ქონება სრულად გამოიყენე მისი უპირატესობები, მოძებნე გზები მისი მინუსების დასაძლევად და ჩვენი ცხოვრება ემსახურება.
გამოქვეყნების დრო: იან-15-2023