معامل التمدد الحراري - كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

باستخدام مبادئ الجبر البسيطة، يمكنك حل المعادلة بالنسبة للمعامل α.L₂ - L₁ = α L₁ (T₂ - T₁) ΔL = α L₁ ΔT--- SECTION: معامل التمدد الطولي --- α = ΔL / (L₁ ΔT) معامل التمدد الطولي يساوي التغير في الطول مقسومًا على الطول الأصلي والتغير في درجة الحرارة.وحدة معامل التمدد الطولي هي (C°-¹) أو (1/C°). ولأن المواد الصلبة تتمدد في ثلاثة أبعاد فإن معامل التمدد الحجمي β يعادل ثلاثة أضعاف معامل التمدد الطولي.--- SECTION: معامل التمدد الحجمي --- β = ΔV / (V₁ ΔT) معامل التمدد الحجمي يساوي التغير في الحجم مقسومًا على الحجم الأصلي والتغير في درجة الحرارة.إن وحدة المعامل β هي (C°-¹) أو (1/C°). ويبين الجدول 2-1 معاملي التمدد الحراري لمجموعة من المواد المختلفة.2025 - 1447--- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: الشكل 21-1 Description: A diagram illustrating linear thermal expansion. It shows a rectangular bar at a 'درجة حرارة منخفضة' (low temperature) with an original length 'L'. Below it, the same bar is shown at a 'درجة حرارة مرتفعة' (high temperature), having expanded by 'ΔL' in length. The diagram visually represents the increase in length due to temperature change. Key Values: L, ΔL, درجة حرارة منخفضة, درجة حرارة مرتفعة Context: This figure visually demonstrates the concept of linear thermal expansion, showing how the length of a material increases (ΔL) when its temperature rises, starting from an original length (L). The caption states that the change in length is directly proportional to the original length and the change in temperature.**TABLE**: الجدول 2-1 Description: Table showing the thermal expansion coefficients (linear α and volumetric β) for various solid materials and liquids at 20°C. Table Structure: Headers: المادة | معامل التمدد الطولي (C°-¹) α | معامل التمدد الحجمي (C°-¹) β Rows: Row 1: المواد الصلبة | EMPTY | EMPTY Row 2: الألومنيوم | 25 × 10⁻⁶ | 75 × 10⁻⁶ Row 3: الزجاج (الناعم) | 9 × 10⁻⁶ | 27 × 10⁻⁶ Row 4: الزجاج (واقي الفرن) | 3 × 10⁻⁶ | 9 × 10⁻⁶ Row 5: الأسمنت | 12 × 10⁻⁶ | 36 × 10⁻⁶ Row 6: النحاس | 16 × 10⁻⁶ | 48 × 10⁻⁶ Row 7: السوائل | EMPTY | EMPTY Row 8: الميثانول | EMPTY | 1200 × 10⁻⁶ Row 9: البنزين | EMPTY | 950 × 10⁻⁶ Row 10: الماء | EMPTY | 210 × 10⁻⁶ Empty cells: The 'معامل التمدد الطولي (C°-¹) α' column is empty for all liquid entries (الميثانول, البنزين, الماء) because liquids typically only exhibit volumetric expansion. The rows 'المواد الصلبة' and 'السوائل' serve as category headers and thus have empty cells in the coefficient columns. Calculation needed: For solid materials, the volumetric expansion coefficient (β) is approximately three times the linear expansion coefficient (α), which is consistent with the provided data (e.g., 75 × 10⁻⁶ = 3 × 25 × 10⁻⁶ for Aluminum). For liquids, only volumetric expansion is relevant, hence no linear coefficient is provided. Data: The table lists different materials categorized into 'المواد الصلبة' (Solid Materials) and 'السوائل' (Liquids). For solid materials, both linear (α) and volumetric (β) expansion coefficients are provided. For liquids, only the volumetric expansion coefficient (β) is listed. Key Values: الألومنيوم, الزجاج (الناعم), الزجاج (واقي الفرن), الأسمنت, النحاس, الميثانول, البنزين, الماء, 25 × 10⁻⁶, 75 × 10⁻⁶, 9 × 10⁻⁶, 27 × 10⁻⁶, 3 × 10⁻⁶, 9 × 10⁻⁶, 12 × 10⁻⁶, 36 × 10⁻⁶, 16 × 10⁻⁶, 48 × 10⁻⁶, 1200 × 10⁻⁶, 950 × 10⁻⁶, 210 × 10⁻⁶ Context: This table provides empirical data for thermal expansion coefficients, allowing students to compare how different materials expand with temperature changes. It highlights the distinction between linear and volumetric expansion and their relevance to solids versus liquids, and reinforces the relationship β ≈ 3α for solids.