Soojusnähtused metallides (2)

Soojusnähtused metallides

Enamik aineid soojenedes paisub , jahtudes aga tõmbub kokku. Sellist nähtust nimetatakse soojuspaisumiseks.
Tahke aine soojuspaisumisel esineb sama seaduspärasus mis gaasi ja vedeliku korral: keha ruumala muut on võrdeline temperatuuri muuduga. Kuna enamasti on oluline tahke keha teatud mõõtme, näiteks pikkuse muutumine temperatuuri muutumisel, siis väljendatakse soojuspaisumist iseloomustav seaduspärasus järgmiselt: keha pikenemine on võrdeline temperatuuri muuduga.
Tahked kehad võivad pikenemist takistavatele kehadele avaldada suurt rõhku.
Kuna klaas on rabe , siis kuumutamisel võib ta puruneda, aga metall kuumutamisel ei purune , sest metallid pole rabedad.
Soojuspaisumise seaduspärasusi arvestatakse ehitiste ja masinate valmistamisel.
Sildade ehitamisel asetatakse silla otsad rullidele ja silla ning teetammi vahele jäetakse paisumispilu. Paisumispilud jäetakse ka raudteerööbaste vahele. Kui raudtee pikkuseks pidada ainult rööbaste kogupikkust, siis peab ta suvel olema pikem kui talvel. Muidugi ei muutu raudtee enese pikkus, vaid kõigi rööbaste pikkuste summa. See pole üks ja seesama, sest rööpad ei puutu üksteisega tihedalt kokku: otste vahel on väikesed vahed, et rööpad saaksid soojenemisel vabalt pikeneda. 8 m pikkustel rööbastel peab õhuvahe pikkus temperatuuril 0oC olema 6 mm. Et õhuvahe täielikult kaoks, peab rööpa temperatuur tõusma 65oC-ni.
Raudbetoon koosneb betoonist, mis on tugevdatud terasvardaga. Temperatuuri muutumisel ei lagune raudbetoon just selle tõttu, et betoon ja teras paisuvad temperatuuri muutudes ühepalju.
Elektripirnis on elektrivoolu juhtimiseks pandud kaks traati. Voolu sisselülitamisel pirni klaasballoon ja traadid soojenevad. Et pirn ei puruneks, peavad klaas ja traat paisuma soojenemisel täpselt ühepalju. Selle tagamiseks valmistatakse need traadid raua ja nikli sulamist, mida nimetatakse raudnikliks. Raudnikkel ja klaas paisuvad soojenemisel võrdselt.
Siseenergia levimist ühelt kehalt teisele nimetatakse soojusülekandeks. Soojusülekanne liigitatakse siseenergia viisi alusel soojusjuhtivuseks, konvektsiooniks ja soojuskiirguseks. Kõik metallid on väga head soojusjuhid. Kuuma vee sisse asetatud metall lusikas soojeneb väga kiiresti ja on kaua kuum