الإعلانات

هل تساءلت يوماً كيف غلاية الماء تنطفئ بعد غليان الماء؟ قد تجاوب على هذا السؤال بوجود حساس ثنائي المعدن عند وصول درجة الحرارة إلى 100 درجة مئوية تنطفئ الغلاية لكن هل هذا الجواب صحيح؟ في هذا الثرد سوف أجاوب على هذا السؤال.

عمل حساس ثنائي المعدن

قبل الجواب على السؤا، هنالك شي من الضروري معرفته من المعروف أن هنالك خاصية بالمعادن وهي التمدد حيث إذا ازدادت حرارة المعدن يتمدد والعكس أيضا إذا قلت درجة حرارة المعدن يتقلص ويعرف الكثير منا سبب وجود فراغ بين سكك الحديد للقطار.
حساس ثنائي المعدن
لكي إذا تمددت في فصل الصيف الحار لا تسبب انحناء بالسكة ولكن قد لا يعرف البعض أن لكل معدن عامل تمدد طولي خاص، مما يعني طول تمدد الحديد في درجة حرارة معينة لا يساوي طول تمدد النحاس في نفس درجة الحرارة. حيث أن التمدد في النحاس يكون أكبر.

كيف نستفيد من هذه الخاصية (خاصية التمدد)؟

قد نرى أن خاصية التمدد تسبب مشاكل في سكك الحديد إذا لم يكن هناك فراغ ولكن هناك أيضاً فوائد كثيرة لهذه الخاصية من ضمنها استخدامها في إطفاء الغلاية بعد غليان الماء
لكن كيف؟
هناك نوع من الحساسات الميكانيكية يسمى بالإنجليزي: bimetallic thermostat أو بالعربي: منظم حرارة ثنائي المعدن.
كيف يعمل هذا الحساس؟
تُلصق صفيحتين من معدنين مختلفين أو بمعنى أخر ذوات تمدد طولي مختلف عن بعضهما.
بحيث عند ارتفاع درجة حرارة هاتين الصفيحتين يتمددون ونتيجة اختلاف التمدد الطولي المعدن ذات التمدد الطولي الأعلى يتمدد أكثر مسببًا اِنحناء في الصفيحتين على سبيل المثال عند إلصاق حديد مع نحاس وارتفاع درجة الحرارة يتمدد النحاس أكثر مسبباً اِنحناء انظر إلى الصورة
لكن ما فائدة هذا؟
عند ضغط زر الغلاية تكتمل الدائرة ويبدأ التسخين وأيضا بضغطنا لزر الغلاية هنالك صفيحة معدن مكونة من معدنين مختلفين تنحني (نفس الصفيحة التي تكلمنا عنها سابقا). عند غليان الماء يتصاعد بخار الماء الحار ويمر في مسار بحيث يذهب إلى صفيحة المعدن بسبب بخار الماء ترتفع حرارة هذه الصفيحة وبما أنها من معدنين ذات تمدد طولي مختلف سوف يتمدد معدن أكثر من المعدن الآخر مسببًا اِنحناء يُضبط أتجاهً اِنحناء الصفيحة بحيث يكون معاكس لجهة الانحناء الناتج عن ضغطنا للزر فعند عودة الصفيحة الى الشكل الطبيعي يرجع الزر إلى حالة الإطفاء.
الصورة التالية توضح شكل الصفيحة التي تنحني بضغطنا للزر وترجع عن ارتفاع درجة حرارتها الى الشكل الطبيعي.
ملاحظة: معظم الغلايات تشتغل بهذه الطريقة فعند فتحك لغطاء الغلاية لن تنطفئ حتى بعد غليان الماء لأن كل البخار يخرج إلى الخارج ولا يذهب إلى المسار المؤدي إلى صفيحة المعدن لذلك لاتسخن الصفيحة ولا تنحني ولا تنطفئ الغلاية.