Negative thermal expansion (original) (raw)
التمدد الحراري السلبي Negative thermal expansion هي ظاهرة فيزيائية كيميائية تظهر عند بعض المواد فيما يخص العلاقة بين الكثافة ودرجة الحرارة، إذ تظهر هذه المواد كثافة أقل مع انخفاض درجة الحرارة، أي أنها تتمدد مع انخفاض درجة الحرارة. توصف هذه الظاهرة بالشذوذ، إذ أن أغلب المواد تبدي منحى عكسياً فيما يخص العلاقة بين الكثافة ودرجة الحرارة، فهي يقل حجمها أو تنكمش مع التبريد، بالتالي يحدث ازدياد في الكثافة.
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| dbo:abstract | التمدد الحراري السلبي Negative thermal expansion هي ظاهرة فيزيائية كيميائية تظهر عند بعض المواد فيما يخص العلاقة بين الكثافة ودرجة الحرارة، إذ تظهر هذه المواد كثافة أقل مع انخفاض درجة الحرارة، أي أنها تتمدد مع انخفاض درجة الحرارة. توصف هذه الظاهرة بالشذوذ، إذ أن أغلب المواد تبدي منحى عكسياً فيما يخص العلاقة بين الكثافة ودرجة الحرارة، فهي يقل حجمها أو تنكمش مع التبريد، بالتالي يحدث ازدياد في الكثافة. (ar) Γενικά Θερμική συστολή χαρακτηρίζεται το φυσικό φαινόμενο το ακριβώς αντίθετο της θερμικής διαστολής, που συνίσταται στη μείωση των γεωμετρικών διαστάσεων των σωμάτων λόγω μεταβολής της θερμοκρασίας τους. Η Θερμική συστολή διακρίνεται αντίστοιχα με την θερμική διαστολή σε: 1. * Γραμμική συστολή 2. * Επιφανειακή συστολή, και 3. * Κυβική συστολή. (el) La denso de substanco ĝenerale des pli malaltiĝas, ju pli la temperaturo altiĝas. Tio validas por ĉiuj tri materio-statoj (solida, likva, gasa). Ekzemple, varmiĝanta fero dilatiĝas kaj malvarmiĝanta maldilatiĝas. Sed kelkaj substancoj ĉe certaj malkreskantaj temperaturoj denove dilatiĝas. Tiu fenomeno nomiĝas densanomalio. La plej konata substanco, kiu montras tiun anomalion, estas akvo: Akvo atingas sian plejeble grandan denson (sub normala premo) je la temperaturo de 3,98 °C. Konsekvenco de tiu anomalio estas, ke la grandaj akvoamasoj de la Tero frostiĝas de sia surfaco kaj ke ili frostiĝas nur malrapide, ĉar la estiĝanta tavolo de glacio estas barilo kontraŭ la konvektan temperaturinterŝanĝon. Tiel oni eĉ en Arkto kaj Antarkto, la akvo en granda profundo ne frostiĝas, sed havas temperaturon de 4 °C. Se akvo ne havus tiun anomalion, la akvoamasoj frostiĝus relative rapide de la profundo supren kaj la tuta Terglobo povus esti "neĝbulo". Evidentas, ke tiaj kondiĉoj eble eĉ ne permesus la evoluon de pli altaj vivuloj. Densanomalion oni ankaŭ trovas ĉe la substancoj Antimono, Bismuto, Galiumo, Germaniumo, Plutonio, Silicio kaj Zirkoniovolframato. (eo) Bei den meisten Stoffen nimmt die Dichte mit abnehmender Temperatur zu, auch über eine Aggregatzustandsänderung hinweg. Ein chemischer Stoff zeigt eine Dichteanomalie, wenn sich seine Dichte unterhalb einer bestimmten Temperatur bei Temperaturabnahme verringert, der Stoff sich also bei Abkühlung ausdehnt (negative thermische Ausdehnung). Dichteanomalien treten bei den chemischen Elementen Antimon, Bismut, Gallium, Germanium, geschmolzenem Lithium, Plutonium, Silicium und Tellur auf, ebenfalls bei Legierungen wie Woodsches Metall und Verbindungen wie Zirkoniumwolframat (ZrW2O8), ZrV2O7, HfV2O7 oder Zinkcyanid. Wasser ist der wichtigste Stoff, bei dem eine solche Anomalie auftritt, im Speziellen auch Anomalie des Wassers genannt. Hier wird zum einen die maximale Dichte des flüssigen Wassers oberhalb von 0 °C erreicht, zum anderen besitzt Eis eine geringere Dichte als flüssiges Wasser. Auch manche stark polaren Flüssiggase zeigen Dichteanomalien, z. B. Fluorwasserstoff und Ammoniak. Auch bei der Umwandlung von β-Zinn unterhalb 13,2 °C in eine andere Modifikation (α-Zinn) ändert sich dessen Dichte, hier aber unumkehrbar. (de) L’anomalie dilatométrique est une propriété singulière du comportement de certains corps dont la densité, au lieu d'augmenter continuellement (notamment au cours des changements d'états) pendant leur refroidissement, diminue au contraire à partir d'une température précise, parfois seulement sur certains intervalles de température : autrement dit, dans ces intervalles, le corps se dilate lorsque sa température diminue. L’eau présente une anomalie dilatométrique. (fr) Negative thermal expansion (NTE) is an unusual physicochemical process in which some materials contract upon heating, rather than expand as most other materials do. The most well-known material with NTE is water at 0~4 °C. Water's NTE is the reason why ice floats, rather than sinks, in liquid water. Materials which undergo NTE have a range of potential engineering, photonic, electronic, and structural applications. For example, if one were to mix a negative thermal expansion material with a "normal" material which expands on heating, it could be possible to use it as a thermal expansion compensator what might allow for forming composites with tailored or even close to zero thermal expansion. (en) La dilatación térmica negativa es un proceso físico-químico en el que algunos materiales se contraen al ser calentados, al contrario de lo que hacen la mayoría de las sustancias. Estos materiales tienen una amplia gama de aplicaciones potenciales en ingeniería, fotónica, electrónica, y en usos estructurales. Por ejemplo, mezclando un material de expansión térmica negativa con un material "normal" que se expanda al calentarlo, sería posible hacer un material compuesto de expansión cero. (es) 負の熱膨張（ふのねつぼうちょう、Negative thermal expansion, NTE）とは、通常の物質が熱せられると膨張するのとは逆に、特定の物質では熱せられると収縮するという珍しい物理化学的過程をいう。負の熱膨張を示す物質は工学的、フォトニクス的、電子工学的、構造工学的に様々な応用可能性を秘めている。 例えば、負の熱膨張材料を「通常の」熱膨張を示す材料と混合することにより、熱膨張しない複合材料を作ることが可能である。 (ja) |
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