تنقص الحجمية للرصاص عند الحرارة بسبب ظاهرة تسمى "الانكماش الحراري". يحدث الانكماش الحراري عندما ترتفع درجة حرارة مادة ما، مما يؤدي إلى زيادة المسافات بين الجزيئات في المادة. في حالة الرصاص، يكون الانكماش الحراري كبيرًا نسبيًا.
يمكن تفسير الانكماش الحراري للرصاص من خلال نظرية الشبكة البلورية. في الشبكة البلورية، تكون الذرات مرتبة في نمط منتظم. عند درجة حرارة الغرفة، تكون الذرات في حالة اهتزاز حول مواقعها الثابتة. عندما ترتفع درجة الحرارة، تزداد طاقة الذرات، مما يؤدي إلى زيادة سعة اهتزازها. هذا يؤدي إلى زيادة المسافات بين الذرات، مما يؤدي إلى انخفاض في الحجم الكلي للشبكة البلورية.
في حالة الرصاص، تكون الذرات مترابطة بقوة نسبيًا. هذا يجعل من الصعب على الذرات أن تتحرك بعيدًا عن بعضها البعض، مما يؤدي إلى الانكماش الحراري الكبير.
يمكن ملاحظة الانكماش الحراري للرصاص في الحياة اليومية. على سبيل المثال، عندما يُسخن الرصاص، فإنه يتقلص ويتصلب. هذا هو السبب في أنه من المهم توخي الحذر عند صب الرصاص في درجات حرارة عالية.
فيما يلي بعض الأمثلة الأخرى للمواد التي تنكمش عند الحرارة:
- الزجاج
- السيراميك
- المعادن الصلبة
- بعض المواد الصلبة العضوية
أما المواد التي تتوسع عند الحرارة فهي:
- الماء
- الغاز
- بعض المواد الصلبة العضوية
يمكن تفسير التوسع الحراري للماء من خلال حقيقة أن جزيئات الماء لها قطبية. عند درجة حرارة الغرفة، تكون جزيئات الماء مرتبة في نمط غير منتظم. عندما ترتفع درجة الحرارة، تزداد حركة الجزيئات، مما يؤدي إلى زيادة تفاعل الجزيئات مع بعضها البعض. هذا يؤدي إلى زيادة في المسافات بين الجزيئات، مما يؤدي إلى زيادة في الحجم الكلي للماء.