I termodynamiske undersøgelser så vi, at termisk ekspansion ikke er mere end stigningen i kroppens dimensioner, når der er en stigning i temperaturen. Vi kan sige, at dette sker med næsten alle materialer i fast, flydende eller gasformig tilstand. Baseret på lineær udvidelse, hvor vi kan beregne stigningen i størrelsen af en krop i en enkelt dimension, ser vi, hvordan vi beregner overfladedilatationdet vil sige stigningen i dets overfladeareal, når kroppen opvarmes.
Overfladedilatation af faste stoffer
Lad os overveje en metalplade (figur ovenfor), hvis dimensioner ved temperatur T0, er: bredde L0 og højde L0. Således er dit område: A0 = L02. Hvis vi nu opvarmer denne plade til en temperatur T, der er større end den oprindelige temperatur, ser vi det pladen vil udvide sig med et større areal (A) end det oprindelige areal, som vist i figuren bælge.
Stop ikke nu... Der er mere efter reklamen;)
Ifølge figuren ovenfor ser vi, at metalpladen efter opvarmning havde sine dimensioner øget, dvs. der var en stigning i dens areal. For at beregne stigningen i areal (ΔA = A - A.
0), når metalpladen udsættes for en temperaturvariation (AT = T - T0), bruger vi en ligning svarende til ligningen, der giver lineær ekspansion, så vi har:ΔA = A0 .β .TT eller A = A0 (1+ β. ΔT)
Hvor DET0 er pladens indledende område, β er koefficienten for overfladeekspansion af pladen, og AT er pladens metalvariation. Det skal vi huske β = 2.α. I SI er enhederne m², K-1 og K. Det er vigtigt at huske, at selvom Kelvin er den vedtagne SI-enhed, er ° C mere almindelig-1 og ° C.
Af Domitiano Marques
Uddannet i fysik
Vil du henvise til denne tekst i et skole- eller akademisk arbejde? Se:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Overfladedilatation af faste stoffer"; Brasilien skole. Tilgængelig i: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-superficial-dos-solidos.htm. Adgang til 27. juni 2021.
