عند تعرض معظم المواد للحرارة فإن الطاقة الحركية لجزيئات المادة تزداد، وينتج توقع في المسافة بين الجزيئات فيزداد الحجم بشكل عام، وهذا ما يسمى التمدد بالحرارة.
والتمدد الحراري يعتبر من خصائص المادة، التي يتغير حجمها نتيجة تعرضها للحرارة، كما يعتبر لكل مادة معامل تمدد خاص فيها، ويقاس معامل تمدد الحرارة بقسمة درجة التمدد على التغير في الحرارة.
ويمكن التنبؤ بالتمدد من خلال معرفة قيم التمدد الحراري، وقيم الضغط ومعرفة درجة الحرارة اللازمة لعملية التمدد.
كذلك قد تتعرض المواد لظاهرة التقلص وهي ما يسمى بالتمدد الحراري السالب، والذي يكون عادة بسبب تسخين المواد عند درجة معينة، فينخفض معامل التمدد الى صفر بعد تبريده، وتصبح درجة الحرارة سالبة، وهذا يؤدي لانخفاض الكتلة المائية.
العوامل التي تؤثر على التمدد الحراري:-
تحافظ المواد الصلبة بشكل عامل على شكلها العام بعد تعرضها للحرارة، على عكس السوائل والغازات، لذلك تحتاج المواد الصلبة درجات حرارة أعلى للانصهار، كما أن السوائل تتمدد بشكل أكثر من المواد الصلبة بقليل.
كيف يمكن حساب معامل التمدد الحراري؟
التمدد الحراري هو تغيير حجم المادة مع تغير درجات الحرارة، ويتم قياس التغير النسبي عند تغير درجات الحرارة بمقدار واحد، ويعتمد ذلك على نوع المادة صلبة أو سائلة أو غازية.
ومعامل التمدد الحراري هو معامل بسيط، يعتمد على تمدد و تقلص المواد بشكل عام، ويحدث في كل الاتجاهات، بينما يوجد مواد تسمى متناحية يكون فيها معامل التمدد أكبر بأضعاف من المعاملات الأخرى.
