l'image moléculaire:
* Motion de chaleur et de moléculaire: La température est une mesure de l'énergie cinétique moyenne des molécules dans une substance. Lorsque vous chauffez un solide, vous augmentez l'énergie cinétique de ses molécules. Cela signifie que les molécules vibrent plus vigoureusement et se séparent plus loin.
* Forces intermoléculaires: Les molécules dans un solide sont maintenues ensemble par de fortes forces intermoléculaires (comme les liaisons ioniques, les liaisons covalentes ou les liaisons métalliques). Ces forces résistent à l'expansion causée par une augmentation du mouvement moléculaire, mais elles ne peuvent pas l'empêcher complètement.
* Expansion: Alors que les molécules vibrent plus vigoureusement, elles poussent les unes contre les autres, augmentant la distance moyenne entre elles. Cet espacement accru conduit à une expansion globale du solide.
* Contraction: Inversement, lorsque vous refroidissez un solide, vous diminuez l'énergie cinétique de ses molécules. Cela réduit la vibration et permet aux forces intermoléculaires de rapprocher les molécules, entraînant une contraction.
Points clés:
* Coefficient d'extension thermique: Le degré auquel un solide se développe ou se contracte avec les changements de température varie en fonction du matériau. Ceci est quantifié par son coefficient d'expansion thermique. Certains matériaux (comme l'acier) se développent plus que d'autres (comme le verre) pour le même changement de température.
* Applications pratiques: L'expansion thermique des solides a de nombreuses applications pratiques:
* ponts et bâtiments: Les joints d'expansion sont incorporés dans les ponts et les bâtiments pour s'adapter aux changements de longueur en raison des fluctuations de la température, empêchant les dommages.
* Thermomètres: Les liquides se développent plus que les solides. C'est pourquoi les thermomètres liquides en verre fonctionnent.
* bandes bimétalliques: Ces bandes sont composées de deux métaux avec différents coefficients de dilatation thermique. Lorsqu'il est chauffé, la bande se plie en raison des différents taux d'expansion, formant la base de thermostats et d'autres dispositifs.
En substance, l'expansion et la contraction des solides avec des changements de température sont une conséquence directe de l'interaction entre l'augmentation du mouvement moléculaire causée par la chaleur et les forces de résistance des liaisons intermoléculaires.
