يزداد ضغط الهواء داخل إطار السيارة مع ازدياد درجة الحرارة حدد المتغير المستقل في العلاقة السابقة، حيث انه في الصيف نلاحظ تضخم إطارات السيارات إلى حد كبير نتيجة ارتفاع ضغط الهواء فيها بسبب ارتفاع درجات الحرارة، ومن خلال هذا المقال عبر موقع الساعة سوف نجيب على هذا السؤال المطروح وهو يزداد ضغط الهواء داخل إطار السيارة مع ازدياد درجة الحرارة حدد المتغير المستقل في العلاقة السابقة، تابعوا معنا هذا المقال للنهاية.
العوامل التي تؤثر في زيادة الضغط في ظل ارتفاع درجات الحرارة
عندما تكون درجة الحرارة مرتفعة يحتل الهواء في إطارات سيارتك حجمًا أكبر، وعندما تكون درجة الحرارة باردة، يحتل الهواء حجمًا أصغر، وهذا ما يتم حسابه وفقًا لقانون تشارلز، الذي ينص على أنه بالنسبة للكتلة الثابتة بالنسبة للحجم الثابت، يكون الضغط متناسبًا طرديًا مع درجة الحرارة، لذا فإن الزيادة في درجة الحرارة ستؤدي إلى زيادة الضغط، ويتم ذلك عادةً بواسطة آلية معينة على النحو التالي:
- على المستوى الجزيئي، تصطدم الجزيئات الموجودة في الإطار بجدار الإطار، مما ينتج عنه قوة وبالتالي ضغط 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 تصادمات جدار الإطارات في الثانية، وهذا بدوره يؤدي إلى زيادة القوة وبالتالي زيادة الضغط على جدار الإطار.
يزداد ضغط الهواء داخل إطار السيارة مع ازدياد درجة الحرارة حدد المتغير المستقل في العلاقة السابقة
وبعد التعريف الذي ذكرناه سابقًا، واكتشاف العلاقة بين زيادة الضغط ودرجة الحرارة، سنصل إلى حل هذه القضية، وهو:
- سؤال يزداد ضغط الهواء داخل إطار السيارة مع زيادة درجة الحرارة، حدد المتغير المستقل في العلاقة السابقة.
- الجواب ضغط الهواء.
هذا ما يشير إليه قانون تشارلز، الذي ينص على أنه عند كتلة ثابتة لحجم ثابت، يكون الضغط متناسبًا طرديًا مع درجة الحرارة، وبالتالي يزداد ضغط الغاز في الإطار.
العوامل المؤثرة في زيادة الضغط مع زيادة درجة الحرارة
يمكن أن يؤدي هذا الاختلاف الكبير في ضغط الهواء بسبب الحرارة إلى انفجار الإطار، حيث يمكن أن يؤدي النفخ المفرط للإطار إلى تآكل مبكر وضعف أداء الكبح، وبشكل عام هناك ثلاثة عوامل تلعب دورًا في زيادة ضغط الهواء بسبب الحرارة، يسمى:
- الجزيئات الساخنة تتكون جميع المواد من ذرات وجزيئات تبدأ في الاهتزاز عندما تسخن الجزيئات مسببة التمدد، لذلك نظرًا لوجود جزيئات في الهواء، فمن السهل فهم سبب تمدد الإطارات المملوءة بالهواء في حرارة الصيف.
- الاحتكاك من الواضح تمامًا أنه عند القيادة على الطريق، تحتك إطاراتك بالرصيف، حيث يولد الاحتكاك حرارة كافية تجعل إطارات سيارتك أكثر سخونة في الصيف.
- هيكل الإطارات أو المطاط ترتبط جزيئات المطاط معًا في سلاسل طويلة ملتوية تسمى البوليمرات. عندما تهتز البوليمرات، فإنها تتقلص بدلاً من أن تتمدد. لهذا السبب يتم تصنيع الإطارات المطاطية بحيث لا تلتف البوليمرات بمفردها لديه نقطة فاصل.
الإجراءات التي يجب اتباعها لمنع انفجار الإطارات بسبب ارتفاع درجة الحرارة
بشكل عام، لا يوجد شيء يمكنك القيام به حيال الحرارة، ولكن هناك خطوات يمكنك اتخاذها لمنع الإطارات من الانفجار أثناء القيادة، وهي:
- تأكد من نفخ الإطارات بشكل صحيح، حيث تتطلب القيادة الآمنة على الطرق أن يكون للإطارات قدر معين من ضغط الهواء.
- قم بقياس الضغط الجوي قبل القيادة وافحصه كل ساعتين أثناء القيادة أو عند السفر لمسافة كبيرة أو في حالة الاشتباه في حدوث انتفاخ.
- لا تقلل حجم الهواء في الإطار بأقل من اللازم، لأن هذا يعني أنك تخاطر بالقيادة بإطارات منخفضة الهواء.
- إذا ارتفعت درجة حرارة الإطارات بشدة، فمن الأفضل الانتظار حتى تبرد الإطارات.
- الإطارات الضعيفة أكثر عرضة للانفجار، لذلك من الأفضل شراء إطارات الصيف التي تتحمل درجات الحرارة المرتفعة بشكل أفضل.
- يمكن أن تمنع معالجة إطاراتك بمنتج أساسه الشمع من الجفاف ويقلل ذلك من فرصة انفجارها.
- احترم الحد الأقصى للسرعة كلما أبطأت في القيادة، قل الاحتكاك والحرارة الأقل.
وهكذا وصلنا إلى نهاية مقالنا الذي كان بعنوان ضغط الهواء داخل إطار السيارة يزداد مع زيادة درجة الحرارة. نحدد المتغير المستقل في العلاقة السابقة، والذي أجبنا به على أحد الأسئلة التي طرحها الطلاب أثناء قيامهم بعملهم، كما تعلمنا المزيد عن العلاقة بين ارتفاع ضغط الهواء ودرجة الحرارة والعوامل التي تؤثر عليهما وإجراءات حماية الإطارات من الانفجارات.