थर्मोडायनामिक अध्ययनों में, हमने देखा कि तापमान में वृद्धि होने पर थर्मल विस्तार शरीर के आयामों में वृद्धि से ज्यादा कुछ नहीं है। हम कह सकते हैं कि यह ठोस, तरल या गैसीय अवस्था में लगभग सभी सामग्रियों के साथ होता है। रैखिक फैलाव के आधार पर, जहां हम एक ही आयाम में शरीर के आकार में वृद्धि की गणना कर सकते हैं, हम देखेंगे कि गणना कैसे करें सतह फैलावअर्थात् शरीर को गर्म करने पर उसके पृष्ठीय क्षेत्रफल में वृद्धि होती है।
ठोस का सतही फैलाव
आइए एक शीट मेटल (ऊपर की आकृति) पर विचार करें, जिसका आयाम, तापमान पर T0, हैं: चौड़ाई L0 और ऊंचाई L0. इसलिए, आपका क्षेत्र है: A0 = एल02. अब, यदि हम इस प्लेट को प्रारंभिक तापमान से अधिक तापमान T पर गर्म करते हैं, तो हम देखेंगे कि प्लेट का विस्तार होगा, प्रारंभिक क्षेत्र की तुलना में एक बड़ा क्षेत्र (ए) होगा, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है नीचे।
ऊपर दिए गए चित्र के अनुसार हम देखते हैं कि धात्विक प्लेट को गर्म करने के बाद उसका आकार बढ़ गया था, अर्थात् उसके क्षेत्रफल में वृद्धि हुई थी। क्षेत्रफल में वृद्धि की गणना करने के लिए (ΔA = A - A .)0), जब शीट धातु तापमान भिन्नता के अधीन होती है (ΔT = T - T
0), हम समीकरण के समान एक समीकरण का उपयोग करते हैं जो रैखिक विस्तार प्रदान करता है, इसलिए हमारे पास है:ए = ए0 .β .ΔT या ए = ए0 (1+ β. टी)
कहा पे NS0 प्लेट का प्रारंभिक क्षेत्र है, β शीट की सतह के विस्तार का गुणांक है और ΔT शीट धातु का तापमान भिन्नता है। हमें यह याद रखना पड़ेगा β = 2.α. SI में इकाइयाँ m², K. हैं-1 और के. यह याद रखना महत्वपूर्ण है कि, हालांकि केल्विन अपनाई गई SI इकाई है, °C अधिक सामान्य है-1 और डिग्री सेल्सियस।
Domitiano Marques. द्वारा
भौतिकी में स्नातक
स्रोत: ब्राजील स्कूल - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-superficial-dos-solidos.htm
