X بستن تبلیغات
X بستن تبلیغات
header
متن مورد نظر

آزمایش دمای بحرانی

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

سیم آهنی از اتم هایی درست شده که مانند یک آهنربای کوچک عمل می کنند ، هر کدام به تنهایی قطب شمال و جنوب دارند. هر کدام از این اتمها در جهتی هستند ، بنابر این آهن میدان مغناطیسی خالصی ندارد . ولی وقتی شما آهنربا را بالای آن می گیرید ،اتم های آهن در یک خط قرار می گیرند. این اتم های هم سو شده مغناطیسی ،آهن را آهنربا می کنند . بنابر این آهن به آهنربای اصلی می چسبد .
دمای بالا می تواند این فرآیند را مختل کند . انرژی گرمایی ، اتمهای آهن را به جلو و عقب به جنبش درمی آورد و جهت گیری مغناطیسی آنها را بر هم می زند . وقتی جنبش های اتم ها خیلی زیاد شود ، اتم های مغناطیسی نمی توانند به درستی جهت گیری کنند ، و آهن خاصیت آهنربایی خود را از دست می دهد . دمایی که در آن اتم ها تا این حد به جنبش درمی آیند را ” دمای بحرانی” می نامند .

آزمایش دمای بحرانی

یک تکه آهن بطور معمول جذب آهنربا می شود، اما وقتی شما آهن را بقدر کافی تا دمای خاصی گرم کنید(نقطه ی کوری نام دارد) ، آهن خاصیت خود را برای آهنربا شدن از دست می دهد . انرژی گرمایی، اتم های آهن را به حرکت وا می دارد بطوری که دیگر نمی توانند در یک خط قرار گیرند و میدان مغناطیسی ایجاد کنند .

وسایل مورد نیاز

* یک آهنربای کوچک
* تکیه گاهی برای نگه داشتن آونگ آهن ربائی و سیم
* یک باتری یا منبع تغذیه ۶-ولتی
* دو سیم هادی الکتریکی با گیره سوسماری در دو انتهای آن
* یک سیم باریک ( به طول تقریبی ۸ سانتی متر)
* طنابی به طول تقریبی ۳۰ سانتی متر

شرح آزمایش
همانند شکل پایه ای برای نگه داشتن طناب وآهنربا بسازید. آهنربا را بوسیله ی نخ به پایه ببندید و با آن آونگی به طول تقریبی ۱۰ سانتی متر بسازید . سیم را به حالت کشیده بین دو تیرک ، وصل کنید . بطوریکه در نزدیک ترین فاصله اش با آهنربا ، ۵/۲ سانتی متر با آن فاصله داشته باشد .

یک سر گیره ها ی هادی را به ورودی باتری وصل کنید ، و سر دیگر آن را به سیم آهنی ببندید البته در دو طرف آهنربا . جریان از سیم عبور می کند و باعث گرم شدن سیم می شود . از موقعی که آهن داغ شد و شروع به درخشیدن کرد ، آهنربا از آن دور می شود . گیره ها را از سیم جدا کرده ، و بگذارید سیم سرد شود ، توجه کنید که وقتی سیم سرد می شود آهنربا دوباره به آن می چسبد .
اگر سیم به اندازه ای که قرمز شد گرم نشد ، گیره ها را به هم نزدیکتر کنید.

چه اتفاقی در حال وقوع است؟
سیم آهنی از اتم هایی درست شده که مانند یک آهنربای کوچک عمل می کنند ، هر کدام به تنهایی قطب شمال و جنوب دارند. هر کدام از این اتمها در جهتی هستند ، بنابر این آهن میدان مغناطیسی خالصی ندارد . ولی وقتی شما آهنربا را بالای آن می گیرید ،اتم های آهن در یک خط قرار می گیرند. این اتم های هم سو شده مغناطیسی ،آهن را آهنربا می کنند . بنابر این آهن به آهنربای اصلی می چسبد .
دمای بالا می تواند این فرآیند را مختل کند . انرژی گرمایی ، اتمهای آهن را به جلو و عقب به جنبش درمی آورد و جهت گیری مغناطیسی آنها را بر هم می زند . وقتی جنبش های اتم ها خیلی زیاد شود ، اتم های مغناطیسی نمی توانند به درستی جهت گیری کنند ، و آهن خاصیت آهنربایی خود را از دست می دهد . دمایی که در آن اتم ها تا این حد به جنبش درمی آیند را ” دمای بحرانی” می نامند .

پیوست
درون زمین ، یک هسته ی آهنی مذاب وجود دارد . این آهن مذاب در دمایی بالاتر از دمای بحرانی قرار دارد و بنابراین نمی تواند مغناطیسی شود . ولی زمین توسط دوقطب مغناطیسی شمال و جنوب ، مغناطیسی می شود . میدان مغناطیسی زمین توسط آهنربای الکتریکی عظیمی پدید آمده که جریان الکتریکی درون هسته ی آهنی مایع، آنرا بوجود آورده است .

ارسال نظر