Metaal zet uit bij verhitting. Lengte, oppervlakte en volume zullen toenemen met de temperatuur. De wetenschappelijke term hiervoor is thermische uitzetting.
De meeste metalen hebben thermische uitzettings- en krimpeigenschappen. Antimoon, bismut, gallium en andere metalen vertonen het fenomeen van thermische contractie en koude uitzetting.
Thermische uitzetting en koude samentrekking zijn een fundamentele eigenschap van objecten. Voorwerpen (inclusief metalen) zullen uitzetten bij verhitting en krimpen als ze koud zijn. (Er zijn een aantal stoffen die in een speciaal temperatuurbereik koude-uitzetting en warmtekrimp vertonen. Niet alleen metalen. Water van 0ºC-4ºC is zo, dit is de reden waarom water blijft drijven als het bevriest).
Alle materie bestaat uit moleculen (of atomen), en er zijn gaten tussen moleculen (of atomen), inclusief gassen, vloeistoffen en vaste stoffen.
(microscopische deeltjes Inclusief moleculen of atomen, omdat sommige objecten uit moleculen bestaan, sommige objecten uit atomen en metalen uit atomen). Zodra de temperatuur stijgt, dat wil zeggen wanneer de interne energie toeneemt, versnelt de willekeurige beweging van de microscopische deeltjes van het object, wordt het interval tussen de microscopische deeltjes groter, en wanneer de temperatuur daalt (de interne energie neemt af).
De onregelmatige beweging van microscopische deeltjes wordt langzamer en het interval tussen microscopische deeltjes wordt kleiner. We kunnen dit fenomeen niet met het blote oog waarnemen. De macro ziet eruit alsof het object groter en kleiner wordt, maar in feite verandert het interval tussen de microscopisch kleine deeltjes. En dit heeft niets te maken met de vraag of het een metaal is of niet, alle stoffen volgen deze regel (behalve water bij 0ºC-4ºC, en metalen zoals antimoon, bismut en gallium bij specifieke temperaturen).
De reden voor dit fenomeen kan ook op deze manier worden verklaard: materie bestaat uit microscopisch kleine deeltjes, en de microscopische deeltjes zijn samengesteld uit verbonden chemische bindingen. De afstand daartussen wordt Bond-lengte genoemd.
Onder normale omstandigheden, als de temperatuur stijgt, neemt de kinetische energie van het atoom toe en neemt de trillingsamplitude toe, waardoor de bindingslengte toeneemt. Macroscopisch manifesteert het zich als volume-expansie. De temperatuur daalt, de prestaties zijn omgekeerd.
De basiseigenschap van materiaal, thermische uitzetting en koude krimp, heeft voor- en nadelen in ons leven. De staalplaat in de gasfles maakt bijvoorbeeld gebruik van de thermische uitzetting en samentrekking van het metaal om ervoor te zorgen dat de staalplaat in de fles stevig aan het gas hecht.
cilinder
De nadelen zijn bijvoorbeeld: het wegdek en het spoor moeten worden verdeeld, zodat er ruimte overblijft waarin deze kan uitzetten of krimpen. Als het continu wordt verwarmd en vervormd, zal het "bogen" en zal het uit elkaar worden gescheurd als het koud is.
We kunnen volledig gebruik maken van de thermische uitzetting en samentrekking van de meeste metalen (of een paar metalen in een specifiek temperatuurbereik zijn thermische uitzetting en samentrekking, of thermische samentrekking en koude uitzetting, 0 鈩 -4 鈩 water is thermische samentrekking en koude uitzetting) deze eigenschap, ten volle gebruik maken van de voordelen ervan, manieren vinden om de nadelen ervan te overwinnen, en ons leven dienen.
Posttijd: 15 januari 2023