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o expansão e contraçãode um elemento sólido pode ser produzido pela ação de quente (é quando ocorre a expansão do elemento) e pela ação do frio (contração).
Quando há uma mudança repentina na temperatura (aumento), a maioria dos elementos se expande. Quando essa temperatura diminui, os elementos se contraem.
No entanto, é importante fazer um esclarecimento fundamental: quando os sólidos se expandem por causa do calor, isso não significa que aumentam de volume. O que acontece é que a distância entre molécula e molécula aumenta fazendo com que o elemento tenha um expansão. Está expansão (ou dilatação) exerce uma força considerável.
É importante levar em consideração essa condição dos sólidos, principalmente na construção de pontes, pois está comprovado que uma ponte metálica que mede 50 metros e que vai de 0º C a 15º C em um curto espaço de tempo pode se expandir até 12 centímetros.
Porém nem todos os sólidos se expandem da mesma maneira e sob a mesma temperatura. Por exemplo, o alumínio se expande 2 vezes mais do que o metal de ferro.
O que acontece dentro do sólido?
À medida que a temperatura aumenta, o que acontece é que a energia interna das partículas aumenta e o grau de agitação dessas aumenta.
Em outras palavras, o que acontece é que cada partícula começa "vibrar " e é separado da partícula que tem ao lado, desta forma ocorre a expansão do elemento.
Quando o calor desce, as partículas diminuem a energia interna e aos poucos vão se aproximando até ficarem próximas uma da outra.
Exemplos de expansão e contração de calor
- Quando uma tigela é colocada na geladeira e removida. Para retirar o frio da borda do recipiente, o mesmo recipiente hermético deve ser imerso em água quente, dessa forma o plástico se expande, permitindo que o conteúdo de seu interior seja extraído.
- Água. Quando aquecidas (fervidas) as moléculas se expandem, quando esfriam se contraem e quando congelam, as moléculas de água se compactam.
- Ferro. Esse metal é encontrado na natureza no estado sólido, ou seja, suas moléculas estão mais próximas umas das outras. No entanto, devido à ação do calor, este metal se expande (expandir) e o ferro se torna ferro fundido. O mesmo acontece com outros metais como alumínio, mercúrio, chumbo, etc.
- Chiclete. Quando a goma de mascar está em alta temperatura, ela derrete. Isso é visto durante um dia quente. Então, se colocarmos essa goma na geladeira, ela contrai e endurece.
- Os músculos do corpo em um dia com temperaturas atmosféricas muito baixas. Por esse motivo, algumas pessoas ficam com os músculos doloridos após o treinamento aeróbio ou em dias muito quentes e, em seguida, muito frios. Quem regula isso é o líquido (água) do nosso corpo. Mas a dor se intensifica se o corpo está desidratado.
- A água carbonatado no freezer.
- A Madeira. Um dia muito quente ela se expande. Então, quando a temperatura cai, ele começa a gerar ruído ao se contrair novamente.
- Trilhos de trem. Estes são construídos com uma certa distância sendo ligeiramente separados. Em seguida, o alcatrão é colocado neste espaço para permitir que o metal se expanda em dias muito quentes e, então, conforme a temperatura cai, ele se contrai novamente.
- O vidro. Se colocarmos um copo de vidro comum e adicionarmos água fervente, o interior do copo se expande enquanto o exterior está frio. Isso faz com que o vidro quebre.
- O termómetro. Isso é feito de mercúrio líquido. Como nos elementos líquidos as partículas estão relativamente distantes umas das outras, o mercúrio, quando exposto ao calor (por exemplo, febre corporal), o mercúrio sobe no termômetro por se tornar mais líquido.
