Contrazione termica

Contrazione termica

La contrazione termica è il fenomeno fisico opposto alla dilatazione termica. Nelle lezioni precedenti abbiamo visto come i corpi si dilatano quando vengono riscaldati, ovvero quando assorbono calore. È ovvio pensare che essi si contraggono quando si raffreddano, ovvero quando cedono calore.

Dilatazione termica

In realtà il riscaldamento provoca l’agitazione termica delle molecole del corpo e le forze di coesione esistenti tra le molecole stesse diminuiscono. Quindi le molecole si allontanano le une dalle altre provocando l’aumento delle dimensioni del corpo in oggetto.

Contrazione termica

Quando un corpo si raffredda l’agitazione termica tra le sue molecole diminuisce e aumentano invece le forze di coesione tra le molecole stesse. Quindi, avendo movimenti molto ridotti, le molecole si dispongono in modo ordinato. Ma la nuova posizione delle molecole comporta la riduzione delle dimensioni del corpo raffreddato. Questa diminuzione delle dimensioni è detta contrazione termica.

Agitazione

Ma l’acqua è un’eccezione alla regola

Quanto appena detto vale per tutte le sostanze ad eccezione dell’acqua. L’acqua che ghiaccia aumenta di volume perché le sue molecole allo stato solido (ghiaccio) sono sì ordinate, ma rispetto allo stato liquido esse sono più distanziate le une dalle altre. L’acqua cioè quando ghiaccia si dilata.

Contrazione termica
Contrazione termica

Di conseguenza il ghiaccio ha un volume maggiore rispetto alla stessa quantità di acqua. Adesso puoi sicuramente capire perché non devi mai riempire fino all’orlo le vaschette del ghiaccio. La stessa cosa vale per le bottiglie.

Forse ti è già successo, o forse hai sentito raccontare la triste esperienza di qualcuno che ha messo in congelatore una bottiglia piena d’acqua e l’ha ripresa rotta dal congelatore.

“L’avevo riempita e ben chiusa con il suo tappo… ma poi ho trovato il ghiaccio sì, ma la bottiglia si è rotta.”

Adesso puoi spiegargli perché la sua bottiglia si è rotta.

Il ghiaccio galleggia sull’acqua

Il ghiaccio ha un volume maggiore di una stessa quantità d’acqua, ma ha un peso specifico e una densità minori. Avrai sicuramente notato che quando metti i cubetti di ghiaccio in un bicchiere d’acqua i cubetti galleggiano.

Acqua

Gli iceberg galleggiano, ma anche il ghiaccio che si forma sulle acque dei fiumi e dei laghi galleggia. Lo strato di ghiaccio che si forma sulla superficie delle acque è come un isolante termico. Lo scudo di ghiaccio protegge l’ambiente sotto di esso permettendo ai pesci di continuare a vivere.

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Contrazione termica

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