Termodynaamisissa tutkimuksissa huomasimme, että lämpölaajeneminen ei ole muuta kuin ruumiin mittojen kasvu, kun lämpötila nousee. Voimme sanoa, että tämä tapahtuu melkein kaikkien materiaalien ollessa kiinteässä, nestemäisessä tai kaasumaisessa tilassa. Lineaarisen dilatation perusteella, missä voimme laskea rungon koon kasvun yhdessä ulottuvuudessa, näemme kuinka lasketaan pinnan laajentumineneli sen pinta-alan kasvu kehoa kuumennettaessa.
Kiintoaineiden pintalaajennus
Tarkastellaan metallilevyä (kuva yllä), jonka mitat lämpötilassa T0ovat: leveys L0 ja korkeus L0. Siten alueesi on: A0 = L02. Jos lämmitämme tämän levyn lämpötilaan T, joka on suurempi kuin alkulämpötila, näemme sen levy levenee, ja sen pinta-ala (A) on suurempi kuin alkuperäinen pinta-ala, kuten kuvassa on esitetty karjua.
Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)
Yllä olevan kuvan mukaan näemme, että metallilevyn mitat kasvoivat kuumennuksen jälkeen, ts. Sen pinta-ala kasvoi. Pinta-alan kasvun laskemiseksi (ΔA = A - A
0), kun metallilevy altistuu lämpötilan vaihtelulle (ΔT = T - T0), käytämme yhtälöä, joka on samanlainen kuin lineaarisen laajenemisen tarjoava yhtälö, joten meillä on:ΔA = A0 .β .ΔT tai A = A0 (1+ β. ΔT)
Missä THE0 on levyn alkupinta, β on levyn pintalaajennuskerroin ja AT on metallilevyn lämpötilan vaihtelu. Meidän on muistettava se β = 2.α. SI: ssä yksiköt ovat m², K-1 ja K. On tärkeää muistaa, että vaikka Kelvin on hyväksytty SI-yksikkö, ° C on yleisempi-1 ja ° C.
Kirjoittanut Domitiano Marques
Valmistunut fysiikasta
Haluatko viitata tähän tekstiin koulussa tai akateemisessa työssä? Katso:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Kiintoaineen pintalaajennus"; Brasilian koulu. Saatavilla: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-superficial-dos-solidos.htm. Pääsy 27. kesäkuuta 2021.
