Sıcaklığı artan bir maddenin moleküllerinin hareketliliğinin (kinetik enerjilerinin) arttığını, sıcaklığı azalan bir maddeye ait moleküllerin ise hareketliliğinin azaldığını biliyoruz. Sıcaklığı artan bir maddenin molekülleri hareketliliklerinin artması nedeniyle birbirlerinden uzaklaşır. Bunun sonucu olarak maddenin hacmi artar. Bu duruma genleşme adı verilir. Sıcaklığı azalan maddelerde ise bu durumun tersi bir süreç yaşanır. Moleküllerin arasındaki uzaklık azalır ve maddenin hacmi azalır. Bu duruma ise büzülme adı verilir. Bazı istisnalar dışında sıcaklığı artan maddeler genleşir, sıcaklığı azalan maddeler büzülür.
- Katı, sıvı ve gazlarda genleşme hacimce olur. Ancak, uzamasının yanında kalınlaşması ihmal edilen elektrik telleri ve tren raylarında sadece boyca uzama dikkate alınabilir.
- Genleşme katsayısı maddeler için ayırt edici bir özelliktir. Gazların genleşme katsayısı sıvılarınkinden büyük, sıvılarınki ise katılarınkinden büyüktür.
- Genleşme katsayısı büyük olan maddeler diğer maddelere göre hacimce (veya boyca) hem fazla genleşir hem de fazla büzülür.
- Katılarda genleşme kütle merkezinden dışarı her yöne doğrudur.
- Genleşmeyi etkileyen faktörler maddenin cinsi (genleşme katsayısı), sıcaklık değişimi ve maddenin boyutlarıdır.
Genleşmenin Günlük Hayattaki Etkileri
Genleşme, günlük hayatımızda birçok alanda etkili olan bir olaydır. Örneğin, tren rayları, sıcaklık değişikliklerinden dolayı oluşabilecek genleşmeleri önlemek için aralıklı olarak döşenir.
Genleşmenin günlük hayattaki bazı etkileri şunlardır:
- Demiryollarında kullanılan raylar, sıcaklık değişikliklerinden dolayı oluşabilecek genleşmeleri önlemek için aralıklı olarak döşenir.
- Cam şişeler, sıcaklık değişikliklerinden dolayı oluşabilecek patlamaları önlemek için, şişelerin boyuna paralel olarak çizilen çizgiler boyunca kesilir.
- Körfez köprüsünün ayakları, sıcaklık değişikliklerinden dolayı oluşabilecek genleşmeleri önlemek için, çelik bir yapı ile birbirine bağlanmıştır.
- Termostatlar, sıcaklık değişikliklerini algılayarak, ısıtıcı veya soğutucu cihazları çalıştırır.