Termodynaamisissa tutkimuksissa näimme, että lämpölaajeneminen ei ole muuta kuin kappaleen mittojen kasvua lämpötilan noustessa. Voimme sanoa, että tämä tapahtuu lähes kaikkien materiaalien kanssa kiinteässä, nestemäisessä tai kaasumaisessa tilassa. Lineaarisen laajentumisen perusteella, jossa voimme laskea kehon koon kasvun yhdessä ulottuvuudessa, katsomme kuinka laskea pinnan laajeneminen, eli sen pinta-alan kasvu, kun kehoa kuumennetaan.
Kiinteiden aineiden pinnan laajeneminen
Tarkastellaan peltiä (kuva yllä), jonka mitat lämpötilassa T0, ovat: leveys L0 ja korkeus L0. Siksi alueesi on: A0 = L02. Nyt, jos lämmitämme tämän levyn lämpötilaan T, joka on korkeampi kuin alkuperäinen lämpötila, näemme sen levy laajenee ja sen pinta-ala (A) on suurempi kuin alkuperäinen pinta-ala, kuten kuvassa näkyy alla.
Yllä olevan kuvan mukaan näemme, että metallilevyn mitat olivat kuumentamisen jälkeen suurentuneet, eli pinta-ala kasvoi. Pinta-alan kasvun laskemiseksi (ΔA = A – A0), kun metallilevyyn kohdistuu lämpötilan vaihtelu (ΔT = T – T
0), käytämme yhtälöä, joka on samanlainen kuin yhtälö, joka tarjoaa lineaarisen laajennuksen, joten meillä on:ΔA = A0 .β .ΔT tai A=A0 (1+ β. ΔT)
Missä THE0 on levyn alkualue, β on levyn pintalaajenemiskerroin ja ΔT on levyn 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.
Kirjailija: Domitiano Marques
Valmistunut fysiikasta
Lähde: Brasilian koulu - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-superficial-dos-solidos.htm
