انبساط حرارتی - ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد

ترمودینامیک
موتور گرمایی کلاسیک کارنو
شاخه‌ها ترمودینامیک مکانیک آماری ترمودینامیک شیمیایی ترمودینامیک کوانتومی ترمودینامیک تعادلی / ترمودینامیک غیرتعادلی
قوانین قانون صفرم ترمودینامیک قانون اول ترمودینامیک قانون دوم ترمودینامیک قانون سوم ترمودینامیک
سامانه‌ها سامانه بسته تک‌افتاده حالت معادله حالت گاز ایده‌آل گاز حقیقی حالت ماده فاز (ماده) تعادل ترمودینامیکی حجم کنترل ابزارآلات فرایندها فرایند هم‌فشار فرایند هم‌حجم فرایند هم‌دما فرایند بی‌دررو فرایند هم‌آنتروپی فرایند هم‌آنتالپی فرایند شبه‌تعادلی فرایند پلی تروپیک انبساط آزاد فرایند برگشت‌پذیر فرایند برگشت‌ناپذیر (ترمودینامیک) درون-بازگشت‌پذیر چرخه ترمودینامیکی ماشین گرمایی چرخه پمپ حرارتی و خنک‌ساز بازده گرمایی
خواص ترمودینامیکی Note: متغیرهای مزدوج (ترمودینامیک) in italics نمودارهای ترمودینامیکی خواص شدتی و مقداری توابع مسیر کار (ترمودینامیک) گرما تابع حالت دمای ترمودینامیکی / آنتروپی (مقدمه) فشار / حجم پتانسیل شیمیایی / تعداد ذره کیفیت بخار خواص کاهیده
خواص مواد پایگاه داده‌های خواص ظرفیت گرمایی  ${\displaystyle c=}$ ${\displaystyle T}$ ${\displaystyle \partial S}$ ${\displaystyle N}$ ${\displaystyle \partial T}$ ضریب تراکم‌پذیری همدما  ${\displaystyle \beta =-}$ ${\displaystyle 1}$ ${\displaystyle \partial V}$ ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle \partial p}$ ضریب انبساط گرمایی  ${\displaystyle \alpha =}$ ${\displaystyle 1}$ ${\displaystyle \partial V}$ ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle \partial T}$
معادلات قضیه کارنو قضیه کلازیوس روابط بنیادین قانون گاز آرمانی روابط ماکسول (ترمودینامیک) روابط متقابل اونزاگر معادلات بریجمن جدول معادلات ترمودینامیکی
پتانسیل‌ها انرژی آزاد ترمودینامیکی آنتروپی آزاد انرژی درونی ${\displaystyle U(S,V)}$ آنتالپی ${\displaystyle H(S,p)=U+pV}$ انرژی آزاد هلمولتز ${\displaystyle A(T,V)=U-TS}$ انرژی آزاد گیبس ${\displaystyle G(T,p)=H-TS}$
تاریخچه فرهنگ تاریخچه پیشینه ترمودینامیک تاریخچهٔ آنتروپی قوانین گاز ماشین‌های "حرکت دائم" فلسفه فیزیک حرارتی و آماری آنتروپی (پیکان زمان) آنتروپی و زندگی Brownian ratchet شیطانک ماکسول پارادوکس مرگ گرما پارادوکس لوشمیت سینرژتیکس نظریات نظریه کالریک Theory of heat ویس ویوا ("نیروی زنده") معادل مکانیکی گرما توان (فیزیک) نشریات مهم "An Experimental Enquiry Concerning … Heat" "درمورد تعادل مواد ناهمگن" "Reflections on the Motive Power of Fire" خط سیر زمانی ترمودینامیک ماشین‌های گرمایی هنر آموزش سطح ترمودینامیکی ماکسول انتروپی از جنبه انتشار انرژی
دانشمندان دانیل برنولی لودویگ بولتسمان نیکلا سعدی کارنو بنوآ پل امیل کلاپیرون رودلف کلاوزیوس کنستانتین کاراتئودوری پی‌یر دوهم جوسایا ویلارد گیبس هرمان فون هلمهولتز جیمز جول جیمز کلرک ماکسول یولیوس روبرت فون مایر لارس اونزاگر ویلیام جان مک‌کورن رانکین جان اسمیتون گئورگ اشتال بنجامین تامسون ویلیام تامسون یوهان دیدریک وان در والس جان جیمز واترستون
سایر هسته‌زایی (شیمی) خودسامانی خودسازمان‌دهی ترتیب و درهم‌ریختگی
رده:ترمودینامیک
ن ب و

انبساط حرارتی (به انگلیسی: Thermal expansion) تمایل ماده به تغییر شکل، مساحت، حجم و چگالی خود در پاسخ به تغییر دما است که معمولاً شامل انتقال فاز نمی‌شود.^[۱]

انبساط حرارتی تمایلی است که ماده به تغییر در حجم در پاسخ به یک تغییر در درجه حرارت از طریق انتقال حرارت دارد.^[۲] دمای یک تابع یکنوا از متوسط انرژی جنبشی مولکولی یک ماده است. هنگامی که یک ماده گرم می‌شود، انرژی جنبشی مولکولهای آن را افزایش می‌یابد بنابراین، مولکول‌ها شروع به حرکت بیشتر و معمولاً به‌طور متوسط تفکیک و جدایی بیشتری را حفظ می‌کند. مصالحی که بر اثر افزایش حرارت منقبض می‌شوند عمومی هستند؛ این تأثیر در اندازه محدود می‌شود و تنها در محدوده درجه حرارت رخ می‌دهد. نوعی ویژگی ذاتی دارند که آن‌ها را قادر می‌سازد تا در برابر تغییرات دمای محیط پیرامون به‌طور برگشت‌پذیر واکنش نشان دهند. تغییرات دمایی ممکن است تأثیر غیرفعال داشته باشد به طوری که مصالح به‌طور مداوم وضعیت دمای داخلی خود را با وضعیت طبیعی پیرامونش از طریق پوسته بیرونی تنظیم کند و اگر تأثیرات آن به صورت فعال باشد، نوعی گرمایش فعال با بکار بردن یک میدان الکتریکی از طریق تماس ایجاد می‌شود.

مصالح دما واکنشی به نوبه خود انواع و اقسام متنوعی از متریالها را شامل می‌شوند اما تعداد محدودی از آن‌ها در معماری کاربرد دارند. در زیر نمونه‌ای از آن‌ها و کاربرد آن در یک پروژه ساختمانی ارائه می‌شود.

مصالح منبسط شونده (مخفف انگلیسی: TEM) نمونه‌ای از مصالح دما واکنشی هستند که دارای ضریب انبساط گرمایی‌اند. گرماسنج‌ها از اولین سیستم‌هایی بودند که با به‌کارگیری چنین مصالحی ساخته شد. اما مهم‌ترین کاربرد آن‌ها در معماری در ترموستات‌های گرمایشی برای سرویس‌های خدماتی ساختمان و همچنین به عنوان محرکهای ویژه‌ای در گلخانه‌ها و در نمای ساختمانها برای کنترل و مدیریت انرژی به کار می‌روند. کاربرد دیگر آن‌ها در سیستم تهویه اتاق‌های ساختمان می‌باشد. با وجود اینکه مصالح منبسط شونده در دهه‌های اخیر به عنوان اجزای ترموستات ها بکار می‌رفته‌اند اما استفاده از آن‌ها برای تهویه اتوماتیک ساختمان مربوط به چند سال اخیر می‌شود. طرز کار این سیستم نیز به گونه‌ای است که در دماهای مشخص سیستم باز یا بسته می‌شود تا شرایط تهویه مناسب فضا را فراهم سازد. آن‌ها همچنین می‌توانند با بالا بردن یا پایین آوردن بخشهایی از پوشش بام به صورت اتوماتیک، به عنوان اجزای سیستم تهویه در نمای ساختمانها طراحی شوند.^[۳]

در سال ۲۰۰۴ میلادی یک مسابقه معماری برای طراحی و روش ساخت مرکز گردهمایی و اسناد در محل کمپ سابق در شهر هینزرت آلمان برگزار شد. ایده معمار برای طراحی این بنا فرم مدور موجود در طرح پیشین این بنا بوده‌است که از آن به عنوان عنصر پایه طراحی و اصل ساختاری متحرک خود استفاده نمود. دیوارهایی که این سرسرا را شکل می‌دهند ساختاری مدور با نمای شیشه‌ای بدون قاب دارند که دارای یک روکش فلزی از قسمت خارجی است. این نما حالت متحرک و پویا دارد و می‌تواند مقادیر متغیری از نور خورشید را به داخل ساختمان بفرستد. این نما به پانلهای دوگانه‌ای تقسیم شد؛ که بر روی یک محور قادر به چرخش براساس زوایای متغیر هستند (زوایای چرخش بستگی به زاویه تابش خورشید دارد) استفاده از لایه نازک سلولهای خورشیدی در کنار مصالح دما واکنشی (TEM)ین امکان را فراهم، می‌کند تا به صورت خودکار میزان اشعه نور ورودی به ساختمان کنترل شود. برای محدود نمودن تأثیرات انرژی گرمایی و برای اطمینان از اینکه اشعه نور تنها محرک کنترل‌کننده می‌باشد، اجزای (TEM) به این سیستم عایق گرمایی، اضافه شده‌اند. هم‌زمان ورقه‌های مستقر در گوشه‌های نما نیز به سمت بخش بیرونی که بیشترین میزان تابش وجود دارد حرکت نموده و سلولهای خورشیدی و کلکتورهای موجود در بام، ایده انرژی محوری این پروژه را تکمیل می‌نمایند.

این یک مقالهٔ خرد فیزیک است. می‌توانید با گسترش آن به ویکی‌پدیا کمک کنید.