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Il ritiro termico è un fenomeno fisico a causa del quale materia, sia in stato solido, liquido o gassoso, perde una percentuale delle sue dimensioni metriche quando la temperatura viene rimossa.
In questo senso, lo è opposto alla dilatazione termica, caratterizzato dall'aumento delle proporzioni dovuto all'aumento energetico degli atomi della materia per effetto dell'aumento della temperatura.
Entrambi i fenomeni sono dovuti all'effetto che hanno le particelle di materia l'iniezione o il ritiro di energia calorica, perché fa il suo atomi vibrare rispettivamente a una velocità superiore o inferiore, richiedendo così più o meno spazio per il movimento.
Questo fenomeno è perfettamente osservabile nei gas, ad esempio, il cui volume risponde alla temperatura, espandendosi e volatilizzandosi prima del calore e contraendosi e persino liquefacendo a freddo.
Questi tipi di fenomeni sono di Vitale importanza nel settore dell'architettura e dell'edilizia, poiché la scelta dei materiali a fronte delle condizioni climatiche può benissimo rappresentare un problema per quanto riguarda la stabilità degli edifici.
Infine, va notato che non tutti i materiali rispondono allo stesso modo ai processi di espansione e contrazione, e alcuni rispondono anche solo a uno dei due. Ad esempio, l'acqua si espande quando viene portata sotto i 4 ° C.
Esempi di ritiro termico
- Scopri i barattoli. Una tecnica nota per stappare i barattoli con tappo metallico è di espanderli usando il calore, poiché dopo aver trascorso molto tempo in frigorifero o congelatore, il metallo si contrae ed è molto più difficile da girare.
- La liquefazione del gas. Raffreddando un gas fino a un certo punto, viene indotta una contrazione termica tale che le sue particelle possono cambiare la disposizione strutturale tra di loro e diventare così un liquido. Questo processo è noto come frullato E di solito è prodotto anche attraverso variazioni di pressione, costringendo le particelle a contrarsi per forza ambientale.
- Congelamento dell'acqua. L'acqua si espande notevolmente quando si avvicina al suo punto di ebollizione (100 ° C) e si contrae quando scende a 4 ° C, acquisendo il suo punto più alto. densità (maggiore vicinanza tra le sue particelle). Una volta al di sotto di quella temperatura, si espande di nuovo leggermente quando diventa uno stato solido.
- Erosione termica. L'esposizione all'aumento della temperatura durante il giorno e alla diminuzione durante la notte, nei casi di variabilità termica molto elevata, portano all'erosione delle rocce e materiali solidi dell'ambiente, che si espandono di giorno e si contraggono di notte, favorendo la perdita della consueta densità.
- Assemblaggio termoretraibile a freddo. In molte industrie manifatturiere, pezzi complessi di macchinari (flange, tubi, pezzi di leva) vengono assemblati dal loro assemblaggio a caldo, quando vengono espansi, da allora, quando si raffreddano, i pezzi si contraggono e rimangono saldamente in posizione.
- Piastrelle di ceramica. La ceramica per uso domestico è molto suscettibile di dilatazioni e contrazioni, per questo è solitamente circondata da un'applicazione elastica quando viene fissata in posizione, per mantenerla premuta nei casi di contrazione e ammortizzata nei casi di espansione.
- Termometri. Essere un metallo e anche un liquido, il mercurio risponde molto bene all'espansione termica, espandendosi con il caldo e contraendosi con il freddo, consentendo così di evidenziare i cambiamenti di temperatura.
- I tetti delle case. Durante l'inverno i materiali da costruzione tendono a contrarsi, provocando deformazioni simili a quelle della loro espansione durante l'estate. Ciò è dovuto anche al suono caratteristico delle case di legno quando questo materiale si raffredda e si contrae di notte.
- Shock termico. Sottoporre alcuni materiali altamente espansi dall'azione del calore ad una improvvisa perdita di temperatura (un secchio d'acqua, ad esempio), ne provocherà una rapida e violenta contrazione, generando crepe o fessure nel materiale.
- Manipolazione del vetro. Il famoso esperimento di come mettere un uovo sodo intero in una bottiglia di vetro si basa su questo principio. Il bicchiere viene riscaldato per espanderlo fino a quando l'uovo può passare attraverso la bocca, quindi viene raffreddato per contrarlo e riportarlo alle dimensioni originali.
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