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Das thermische Schrumpfung ist ein physikalisches Phänomen aufgrund dessen Materie, ob in fester, flüssiger oder gasförmiger Zustandverliert einen Prozentsatz seiner metrischen Abmessungen, wenn die Temperatur entfernt wird.
In diesem Sinne ist es entgegengesetzt zur Wärmeausdehnung, gekennzeichnet durch die Zunahme der Anteile aufgrund der energetischen Zunahme der Atome der Materie infolge der Temperaturerhöhung.
Beide Phänomene sind auf die Wirkung der Materieteilchen zurückzuführen die Injektion oder Entnahme von Kalorien, weil es seine macht Atome vibrieren mit einer höheren bzw. niedrigeren Geschwindigkeit und benötigen daher mehr oder weniger Bewegungsspielraum.
Dieses Phänomen ist beispielsweise bei Gasen perfekt zu beobachten, deren Volumen auf Temperatur reagiert, sich bei Hitze ausdehnt und verflüchtigt und sich bei Kälte zusammenzieht und sogar verflüssigt.
Diese Art von Phänomenen sind von Von großer Wichtigkeit in der Architektur- und Bauindustrie, da die Wahl der Materialien angesichts der klimatischen Bedingungen durchaus ein Problem hinsichtlich der Stabilität von Gebäuden darstellen kann.
Abschließend sei darauf hingewiesen, dass Nicht alle Materialien reagieren gleich auf Expansions- und Kontraktionsprozesseund einige antworten sogar nur auf einen der beiden. Beispielsweise dehnt sich Wasser aus, wenn es unter 4 ° C gebracht wird.
Beispiele für thermisches Schrumpfen
- Decken Sie Gläser auf. Eine bekannte Technik zum Entkappen von Gläsern mit Metallkappe besteht darin, sie unter Verwendung von Wärme zu expandieren, da sich das Metall nach einer langen Zeit im Kühlschrank oder Gefrierschrank zusammenzieht und es viel schwieriger ist, es zu drehen.
- Die Gasverflüssigung. Durch Abkühlen eines Gases auf einen bestimmten Punkt wird eine Wärmekontraktion induziert, so dass seine Partikel die strukturelle Anordnung zwischen ihnen verändern und somit zu einer Flüssigkeit werden können. Dieser Vorgang ist bekannt als Smoothie Und es wird normalerweise auch durch Druckschwankungen erzeugt, wodurch die Partikel gezwungen werden, sich durch Umwelteinflüsse zusammenzuziehen.
- Wasser gefrieren. Wasser dehnt sich notorisch aus, wenn es sich seinem Siedepunkt (100 ° C) nähert, und zieht sich zusammen, wenn es auf 4 ° C abfällt und seinen höchsten Punkt erreicht Dichte (größere Nähe zwischen seinen Partikeln). Sobald es unter dieser Temperatur liegt, dehnt es sich wieder leicht aus, wenn es ein fester Zustand wird.
- Thermische Erosion. Die Exposition gegenüber dem Temperaturanstieg während des Tages und dem Rückgang in der Nacht führt bei sehr hoher thermischer Variabilität zur Erosion von Gesteinen und feste Materialien der Umwelt, die sich tagsüber ausdehnen und nachts zusammenziehen, wodurch der Verlust ihrer üblichen Dichte gefördert wird.
- Kaltschrumpfbaugruppe. In vielen Fertigungsindustrien werden komplexe Maschinenteile (Flansche, Rohre, Hebel) aus ihrer heißen Baugruppe zusammengebaut, wenn sie expandiert werden. Seitdem ziehen sich die Teile beim Abkühlen zusammen und bleiben fest an Ort und Stelle.
- Keramikfliesen. Keramik für den Hausgebrauch ist sehr anfällig für Ausdehnung und Kontraktion. Aus diesem Grund ist sie beim Befestigen normalerweise von einer elastischen Anwendung umgeben, um sie bei Kontraktion gedrückt und bei Expansion gepolstert zu halten.
- Thermometer. Sein Metall und auch eine Flüssigkeit, Quecksilber reagiert sehr gut auf Wärmeausdehnung, dehnt sich in der Wärme aus und zieht sich in der Kälte zusammen, wodurch Temperaturänderungen nachgewiesen werden können.
- Die Dächer der Häuser. Im Winter neigen Baumaterialien dazu, sich zusammenzuziehen, was zu Verformungen führt, die denen ihrer Expansion im Sommer ähneln. Dies ist auch auf das charakteristische Geräusch von Holzhäusern zurückzuführen, wenn dieses Material nachts abkühlt und sich zusammenzieht.
- Thermoschock. Bestimmte Materialien, die durch Wärmeeinwirkung stark expandiert werden, einem plötzlichen Verlust von Temperatur (zum Beispiel ein Eimer Wasser) verursacht eine schnelle und heftige Kontraktion und erzeugt so Risse oder Risse im Material.
- Glashandhabung. Das berühmte Experiment, wie man ein ganzes gekochtes Ei in eine Glasflasche steckt, basiert auf diesem Prinzip. Das Glas wird erhitzt, um es auszudehnen, bis das Ei durch den Mund gelangen kann, und dann wird es abgekühlt, um es zusammenzuziehen und seine ursprünglichen Abmessungen wiederherzustellen.
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