الفرق بين الانكماش الحراري والتمدد الحراري دراسة مقارنة لظواهر التغير الحجمي بسبب الحرارة

الفرق بين الانكماش الحراري والتمدد الحراري يكمن في كيفية تأثير التغيرات في درجة الحرارة على حجم المواد. يحدث التمدد الحراري عندما ترتفع درجة حرارة المادة، مما يزيد من طاقتها الحرارية ويجعل الجزيئات تهتز بشكل أكثر نشاطاً، مما يؤدي إلى توسع البنية البلورية. هذا التوسع يمكن قياسه باستخدام معدلات تمدد حراري تختلف باختلاف نوع المادة ودرجة حرارتها الأصلية. على سبيل المثال، المعادن مثل الفولاذ لها نسب تمدد حراري أقل مقارنة بالمطاط والبلاستيك. من ناحية أخرى، يحدث الانكماش الحراري عندما تنخفض درجة حرارة المادة، مما يقلل من طاقتها الحرارية ويبطئ حركة الجسيمات. هذا يؤدي إلى تقوية القوى الكهروستاتيكية بين الذرات والجزيئات، مما يجبر البنية البلورية على التقليص. رغم أن معظم المواد تنكمش تحت نفس الظروف البيئية، إلا أن طريقة الانكماش تختلف حسب تركيبها الكيميائي وبنيتها الفيزيائية. هذه الظواهر ضرورية لفهم العمليات الطبيعية والصناعية، حيث تساعد في تصميم المباني والمعدات الصناعية وتحديد نماذج دقيقة للحرارة والنقل الحراري ضمن النظم المعقدة.