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La retrait thermique est un phénomène physique dû à quelle matière, que ce soit état solide, liquide ou gazeux, perd un pourcentage de ses dimensions métriques lorsque la température est supprimée.
En ce sens, c'est opposé à la dilatation thermique, caractérisé par l'augmentation des proportions due à l'augmentation énergétique des atomes de la matière suite à l'augmentation de la température.
Les deux phénomènes sont dus à l'effet que les particules de matière ont l'injection ou le retrait d'énergie calorique, parce qu'il fait son les atomes vibrent à une vitesse supérieure ou inférieure respectivement, nécessitant ainsi plus ou moins d'espace pour le mouvement.
Ce phénomène est parfaitement observable dans les gaz, par exemple, dont le volume réagit à la température, se dilatant et se volatilisant à la chaleur, se contractant et même se liquéfiant au froid.
Ce type de phénomènes est de Importance vitale dans les industries de l'architecture et de la construction, car le choix des matériaux face aux conditions climatiques peut bien représenter un problème en termes de stabilité des bâtiments.
Enfin, il convient de noter que tous les matériaux ne répondent pas de la même manière aux processus d'expansion et de contraction, et certains ne répondent même qu'à l'un des deux. Par exemple, l'eau se dilate lorsqu'elle est ramenée en dessous de 4 ° C.
Exemples de retrait thermique
- Découvrir les bocaux. Une technique connue pour décapsuler des bocaux à bouchon métallique consiste à les dilater à l'aide de chaleur, car après avoir passé un long moment au réfrigérateur ou au congélateur, le métal se contracte et il est beaucoup plus difficile de le retourner.
- La liquéfaction du gaz. En refroidissant un gaz dans une certaine mesure, une contraction thermique est induite de telle sorte que ses particules peuvent modifier l'agencement structurel entre elles et ainsi devenir un liquide. Ce processus est connu sous le nom de smoothie et il est généralement produit également par des variations de pression, forçant les particules à se contracter par la force environnementale.
- Gel de l'eau. L'eau se dilate notoirement à l'approche de son point d'ébullition (100 ° C) et se contracte à mesure qu'elle descend à 4 ° C, atteignant son point le plus élevé densité (plus grande proximité entre ses particules). Une fois en dessous de cette température, il se dilate légèrement à nouveau lorsqu'il devient à l'état solide.
- Érosion thermique. L'exposition à l'augmentation de la température le jour et à la diminution la nuit, en cas de très forte variabilité thermique, conduit à l'érosion des roches et matériaux solides de l'environnement, qui se dilatent le jour et se contractent la nuit, favorisant ainsi la perte de leur densité habituelle.
- Montage rétractable à froid. Dans de nombreuses industries manufacturières, des pièces complexes de machines (brides, tuyaux, pièces de levier) sont assemblées à partir de leur assemblage à chaud, lorsqu'elles sont dilatées, car lorsqu'elles refroidissent, les pièces se contractent et restent fermement en place.
- Carreaux de céramique. La céramique à usage domestique est très sensible à l'expansion et à la contraction, et pour cette raison, elle est généralement entourée d'une application élastique lors de sa fixation en place, pour la maintenir pressée en cas de contraction et amortie en cas d'expansion.
- Thermomètres. Être un métal et aussi un liquide, le mercure répond très bien à la dilatation thermique, se dilatant à la chaleur et se contractant dans le froid, permettant ainsi de voir les changements de température.
- Les toits des maisons. En hiver, les matériaux de construction ont tendance à se contracter, provoquant des déformations similaires à celles de leur expansion pendant l'été. Cela est également dû au son caractéristique des maisons en bois lorsque ce matériau se refroidit et se contracte la nuit.
- Choc thermique. Soumettre certains matériaux fortement dilatés par l'action de la chaleur à une perte soudaine de Température (un seau d'eau, par exemple), provoquera sa contraction rapide et violente, générant ainsi des fissures ou des fissures dans le matériau.
- Manipulation du verre. La célèbre expérience consistant à mettre un œuf entier dans une bouteille en verre est basée sur ce principe. Le verre est chauffé pour le dilater jusqu'à ce que l'œuf puisse passer par la bouche, puis il est refroidi pour le contracter et lui redonner ses dimensions d'origine.
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