يزداد ضغط الهواء في إطارات السيارة مع ارتفاع درجة الحرارة. يلاحظ معظم الناس هذه الظاهرة خاصة في فصل الصيف عند القيادة على طرق حارة، حيث يزداد الضغط في الإطارات لدرجة تشعر وكأنها ستنفجر، وهذا ما يوجهه هذا السؤال للطلاب وفي مقالتنا. سنجيب اليوم على هذا السؤال الموجه إلى الطلاب ونتعرف أكثر على العلاقة بين زيادة ضغط الهواء داخل إطار السيارة مع ارتفاع درجة الحرارة بشرح طريقة تحسن معرفة الطلاب بهذا الموضوع.
العلاقة بين زيادة ضغط الهواء وزيادة درجة الحرارة
في درجات الحرارة المرتفعة، يأخذ الهواء في إطارات سيارتك حجمًا أكبر، بينما في درجات الحرارة المنخفضة، يأخذ الهواء حجمًا أقل، ويتم حساب ذلك وفقًا لقانون تشارلز، الذي ينص على أنه بالنسبة للكتلة الثابتة عند الحجم الثابت، فإن الضغط يتناسب طرديًا مع درجة الحرارة ينتج عن درجة الحرارة زيادة في الضغط وهذا يحدث عادة وفق آلية معينة كالآتي
- من الناحية الجزيئية، تصطدم الجزيئات الموجودة في الإطار بجدار الإطار، مما يؤدي إلى القوة والضغط على جدار الإطار.
- تؤدي زيادة درجة الحرارة إلى زيادة الطاقة الحركية وبالتالي زيادة سرعة جزيئات الهواء في الإطار.
- أخيرًا، تؤدي زيادة سرعة الجسيمات إلى زيادة عدد الاصطدامات بجدار الإطار في الثانية، مما يؤدي بدوره إلى زيادة القوة وبالتالي زيادة الضغط على جدار الإطار.
يزداد ضغط الهواء داخل إطار السيارة مع ارتفاع درجة الحرارة. تحديد المتغير التوضيحي في العلاقة السابقة.
بعد التعريف الذي ذكرناه سابقًا واكتشاف العلاقة بين زيادة الضغط ودرجة الحرارة، نصل إلى حل لهذا السؤال وهو
- السؤال يزداد ضغط الهواء داخل إطار السيارة مع زيادة درجة الحرارة. تحديد المتغير التوضيحي في العلاقة السابقة.
- الجواب ضغط الهواء.
يشير إلى ذلك قانون تشارلز، الذي ينص على أنه عند الكتلة الثابتة عند الحجم الثابت، يتناسب الضغط طرديًا مع درجة الحرارة، وبالتالي يزداد ضغط الغاز في الإطار.
العوامل المؤثرة في ارتفاع الضغط مع ارتفاع درجة الحرارة
يمكن أن يؤدي هذا الاختلاف الكبير في ضغط الهواء بسبب التسخين إلى انفجارات الإطارات، حيث يمكن أن يؤدي تضخيم الإطار بشكل مفرط إلى تآكل مبكر وصعوبة في الكبح، وبشكل عام هناك ثلاثة عوامل تلعب دورًا في زيادة كمية الهواء. الضغط نتيجة التسخين وهي
- الجزيئات الساخنة تتكون جميع المواد من ذرات وجزيئات تهتز بعنف عندما تسخن الجزيئات مسببة التمدد، لذلك نظرًا لوجود جزيئات في الهواء، فمن السهل معرفة سبب تمدد الإطارات المملوءة بالهواء في حرارة الصيف.
- الاحتكاك عند القيادة على الطريق، من الواضح تمامًا أن إطاراتك تحتك بالإسفلت لأن الاحتكاك يولد قدرًا لا بأس به من الحرارة التي تسخن إطارات سيارتك في الصيف.
- هيكل الإطارات أو المطاط ترتبط جزيئات المطاط ببعضها البعض في سلاسل طويلة ملتوية تسمى البوليمرات. عندما تهتز البوليمرات، فإنها تتقلص ولا تتمدد. قوة الشد.
يجب اتخاذ الاحتياطات اللازمة لمنع انفجار الإطارات بسبب ارتفاع درجة الحرارة.
بشكل عام، لا يمكنك فعل أي شيء حيال الحرارة، ولكن هناك خطوات يمكنك اتخاذها لتجنب انفجار الإطارات أثناء القيادة
- تأكد من نفخ الإطارات بشكل صحيح، حيث تتطلب القيادة الآمنة على الطريق أن يكون للإطارات ضغط هواء معين.
- قم بقياس ضغط الهواء قبل القيادة وقم بفحصه كل ساعتين أثناء القيادة أو عند السفر لمسافات طويلة أو في حالة الاشتباه في حدوث تضخم.
- لا تقلل حجم الهواء في إطاراتك بدرجة منخفضة للغاية، لأن هذا يعني أنك تخاطر بالقيادة على إطارات غير منتفخة.
- إذا ارتفعت درجة حرارة الإطارات بشدة، فإن أفضل ما يمكنك فعله هو انتظار تبريد الإطارات.
- الإطارات الضعيفة أكثر عرضة للانفجارات، لذلك من الأفضل شراء إطارات الصيف التي تعمل بشكل أفضل في درجات الحرارة المرتفعة.
- يمكن أن تمنع معالجة الإطارات بمنتج أساسه الشمع الجفاف وهذا من شأنه أن يقلل من احتمالية الانتفاخ.
- لا تتجاوز السرعة المحددة. كلما أبطأت في القيادة، قل الاحتكاك وبالتالي قلت الحرارة.
وهكذا وصلنا إلى نهاية مقالنا بعنوان “زيادة ضغط الهواء داخل إطار السيارة عند ارتفاع درجة الحرارة”. حدد المتغير المستقل في العلاقة السابقة والذي أجابنا به على أحد الأسئلة التي طرحها الطلاب في علاقتهم، كما تعلمنا المزيد عن العلاقة بين ارتفاع ضغط الهواء ودرجة الحرارة والعوامل التي تؤثر عليهما. إجراءات الحماية من الانفجار للإطارات.