A razão pela qual a maioria dos objetos se expande quando aquecida e se contrai quando resfriada se resume ao comportamento das moléculas que compõem esses objetos. Aqui está o colapso:
1. Movimento molecular: *
calor e energia: O calor é uma forma de energia. Quando você aquece um objeto, está essencialmente adicionando energia às suas moléculas.
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Maior vibrações: Essa energia adicionada faz com que as moléculas vibrem mais rapidamente e se movam mais.
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mais espaço necessário: À medida que as moléculas se movem mais rápido, elas colidem com mais frequência e com maior força. Esse movimento aumentado requer mais espaço, fazendo com que o objeto se expanda.
2. Forças intermoleculares: *
Atração: As moléculas dentro de um objeto são mantidas juntas por forças de atração (como forças eletrostáticas). Essas forças são mais fortes a temperaturas mais baixas.
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Atração enfraquecida: À medida que a temperatura aumenta, essas forças enfraquecem. Isso permite que as moléculas se separem mais.
3. Expansão térmica: *
Estado sólido: Nos sólidos, as moléculas são fortemente embaladas e vibram em posições fixas. Quando aquecidos, o aumento das vibrações faz com que eles se empurram, levando a uma ligeira expansão.
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Estado líquido: Os líquidos têm moléculas menos bem compactadas, permitindo que se movam mais livremente. Isso leva a uma maior expansão em comparação aos sólidos.
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estado gasoso: Os gases têm a maior liberdade de movimento. Suas moléculas já estão distantes e aquecê -las faz com que elas se espalhem ainda mais.
Exceções: *
água é uma exceção: Entre 0 ° C e 4 ° C, a água realmente se contrai quando aquecida. Isso se deve à estrutura única das moléculas de água e às ligações de hidrogênio que formam.
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Alguns materiais têm propriedades incomuns de expansão térmica: Certas ligas e compósitos exibem expansão térmica negativa, o que significa que eles contraem quando aquecidos.
em resumo: A expansão e contração dos materiais devido a mudanças de temperatura é uma consequência direta do movimento aumentado ou diminuído das moléculas dentro do objeto. Quanto mais fortes as forças intermoleculares, menos o material se expandirá.
