I termodynamiske undersøgelser så vi, at termisk udvidelse ikke er andet end stigningen i et legemes 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 størrelse af et legeme i en enkelt dimension, vil vi se, hvordan vi beregner overfladeudvidelse, det vil sige stigningen i dets overfladeareal, når kroppen opvarmes.
Overfladeudvidelse af faste stoffer
Lad os overveje en metalplade (figur ovenfor), hvis dimensioner ved temperatur T0, er: bredde L0 og højde L0. Derfor er dit område: A0 = L02. Hvis vi nu opvarmer denne plade til en temperatur T, større end den oprindelige temperatur, vil vi se det pladen vil udvide sig og have et større areal (A) end det oprindelige areal, som vist på figuren under.
Ifølge figuren ovenfor ser vi, at metalpladen, efter at være blevet opvarmet, fik sine dimensioner øget, det vil sige, at der var en stigning i dens areal. For at beregne stigningen i arealet (ΔA = A – A
0), når metalpladen udsættes for en temperaturvariation (ΔT = T – T0), bruger vi en ligning, der ligner den ligning, der giver lineær ekspansion, så vi har:ΔA=A0 .β.AT eller A=A0 (1+ β. ΔT)
Hvor DET0 er det oprindelige område af pladen, β er overfladeudvidelseskoefficienten af pladen og ΔT er temperaturvariationen af pladen. 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
Kilde: Brasilien skole - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-superficial-dos-solidos.htm
