V termodynamických studiích jsme viděli, že tepelná roztažnost není nic jiného než zvětšení rozměrů tělesa, když dojde ke zvýšení teploty. Můžeme říci, že k tomu dochází téměř u všech materiálů v pevném, kapalném nebo plynném stavu. Na základě lineární dilatace, kde můžeme vypočítat zvětšení velikosti tělesa v jednom rozměru, uvidíme, jak vypočítat povrchová dilatace, tedy zvětšení jeho povrchu při zahřívání těla.
Povrchová dilatace pevných látek
Uvažujme plech (obrázek výše), jehož rozměry při teplotě T0, jsou: šířka L0 a výška L0. Vaše oblast je tedy: A0 = L02. Nyní, když tuto desku zahřejeme na teplotu T, větší než počáteční teplota, uvidíme to deska se roztáhne a bude mít větší plochu (A), než je počáteční plocha, jak je znázorněno na obrázku níže.
![Zvětšené rozměry plechu Po zahřátí má plech zvětšené rozměry](/f/9c300ce9df03e6a27ca064c758c29557.jpg)
Podle výše uvedeného obrázku vidíme, že kovová deska po zahřátí zvětšila své rozměry, to znamená, že došlo ke zvětšení její plochy. Aby bylo možné vypočítat nárůst plochy (ΔA = A – A0), když je plech vystaven změnám teploty (ΔT = T – T0), používáme rovnici podobnou rovnici, která poskytuje lineární expanzi, takže máme:
ΔA=A0 .p .AT nebo A=A0 (1+ β. ΔT)
Kde THE0 je počáteční plocha desky, β je koeficient povrchové roztažnosti plechu a ΔT je teplotní změna plechu. To si musíme pamatovat β = 2.α. V SI jsou jednotky m², K-1 a K. Je důležité si uvědomit, že ačkoli Kelvin je přijatá jednotka SI, °C je běžnější-1 a °C.
Autor: Domitiano Marques
Vystudoval fyziku
Zdroj: Brazilská škola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-superficial-dos-solidos.htm