Termodinamikai vizsgálatok során azt tapasztaltuk, hogy a hőtágulás nem más, mint a test méreteinek növekedése, ha a hőmérséklet emelkedik. Mondhatjuk, hogy ez szinte minden szilárd, folyékony vagy gáz halmazállapotú anyagnál előfordul. A lineáris tágulás alapján, ahol kiszámíthatjuk a test méretének növekedését egyetlen dimenzióban, meglátjuk, hogyan kell kiszámítani a felületi tágulás, vagyis a felületének növekedése a test felmelegedésekor.
A szilárd anyagok felületi tágulása
Vegyünk egy fémlemezt (fenti ábra), amelynek méretei T hőmérsékleten0, a következők: szélesség L0 és magasság L0. Így az Ön területe: A0 = L02. Ha ezt a lemezt a kezdeti hőmérsékletnél magasabb T hőmérsékletre melegítjük, akkor ezt meglátjuk a lemez kitágul, nagyobb területtel (A), mint a kezdeti terület, amint azt az ábra mutatja ordít.
Ne álljon meg most... A reklám után még több van;)
A fenti ábra szerint azt látjuk, hogy a fémes lemez, miután felmelegedett, megnőttek a méretei, vagyis növekedett a területe. A terület növekedésének kiszámításához (ΔA = A - A
0), amikor a fémlemez hőmérsékleti változásnak van kitéve (ΔT = T - T0), akkor a lineáris tágulást biztosító egyenlethez hasonló egyenletet használunk, tehát:ΔA = A0 .β .ΔT vagy A = A0 (1+ β. ΔT)
Hol A0 a lemez kezdeti területe, β a lemez felületi tágulási együtthatója, ΔT pedig a fémlemez hőmérsékleti változása. Erre emlékeznünk kell β = 2.α. Az SI-ben az egységek m², K-1 és K. Fontos megjegyezni, hogy bár Kelvin az elfogadott SI egység, a ° C gyakoribb-1 és a ° C.
Írta: Domitiano Marques
Fizikából végzett
Hivatkozni szeretne erre a szövegre egy iskolai vagy tudományos munkában? Néz:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Szilárd anyagok felszíni dilatációja"; Brazil iskola. Elérhető: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-superficial-dos-solidos.htm. Hozzáférés: 2021. június 27.