膨張浅い ある現象に付けられた名前です の面積の増加体 温度の上昇によって引き起こされます。 このタイプの拡張は、プレート、テーブルトップ、ボード、タイルなど、表面的に対称なボディで発生します。
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表面の膨張は 表面膨張係数. この係数、その単位は °C-1、です 特徴 各タイプの材料の、ただし線膨張係数との比例関係を維持します。
β—表面膨張係数（°C-1)
α—線膨張係数（°C-1)
表面膨張には2つあることがわかると、この関係を理解できます。 膨張線形：1つ 長さ と別の 高さ 体の。 上記の関係は、によって形成されたボディにのみ有効であることを強調することが重要です。 純粋な物質 均質です。
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式
計算に使用される式を確認してください 表面膨張係数— それが加熱されたときにある体が被る領域の変動。
S —面積膨張（m²）
s0—初期面積（m²）
β —表面膨張係数（°C-1)
ΔT —温度変化（°C）
この方法に加えて、別の方法で表面の膨張を計算できるので、体の最終的な領域を直接見つけることができます、チェックしてください：
s —最終面積（m²）
熱膨張
加熱すると、 分子 体のはより高速で振動する傾向があります、これは 巨視的寸法 体の かわった、最小限ではありますが。 加熱すると体の大きさが変化する現象を 膨張熱の。
直感的ですが、温度が上がるとすべての材料が膨張するわけではなく、存在する材料があります 負の膨張係数 （といった 加硫ゴム）、つまり、これらの材料を加熱すると、寸法が小さくなります。
熱膨張は、次の3つの膨張サブタイプに分けられます。 線形, 浅い そして 体積測定。 これらのタイプの拡張は一緒に発生しますが、体の形に応じて、そのうちの1つが他よりも重要になります。
例：その形状のために、針はより苦しみます 膨張線形 他の形態の拡張に関連して; 次に、金属板はさらに苦しみます 膨張表面的な、 そのフォーマットのため; 容器のスペースを占める液体や気体は、あらゆる方向に膨張する傾向があるため、存在します。 膨張体積測定。
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液体の膨張
液体は、加熱されると体積膨張する可能性があります。 ただし、このタイプの拡張を研究するときは、次のことを考慮することが重要です。 コンテナの体積膨張 液体が保管される場所。
この意味で、見かけの膨張、つまり液体とその容器が受ける膨張の違いについて話します。 私たちの記事にアクセスして、すべてを学ぶ 液体の拡張.
実験
表面的な拡張の現象を視覚化するために、迅速かつ簡単に行うことができる実験があります。 いくつかのケースをチェックしてください：
必要な材料：
1発泡スチロールトレイ
1コイン
キャンドル1本
一致する
1ペンチ
1ペン
はさみ1個
方法論：
コインを発泡スチロールのトレイに置き、ペンで輪郭を描きます。 その後、切り取ります。 ろうそくに火をつけ、ペンチでコインを持ち、ろうそくの炎の真上に置きます （このタイプの実験を実行するには、大人の前にいる必要があります）.
数分後、コインを発泡スチロールのトレイに置きます。発泡スチロールを溶かした後、サイズが縮小していることがわかります。 加熱した硬貨と冷たい硬貨のサイズを比較するには、加熱した硬貨と切り抜いた発泡スチロールの穴を並べて配置します。
もう1つの興味深い実験は、リムと、リムよりもわずかに大きい半径の金属球を使用することです。 室温では、球はリムを通過できませんが、リムを加熱すると、熱膨張により内部領域が増加し、球はリムを通過できます。
もう1つの可能性は、蓋が付いている鍋を加熱して開けようとし、その面積を拡大することです。
解決された演習
質問1） 0.05m²の長方形の金属シートは、太陽光で加熱されたとき、温度が75ºCに達するまで25ºCの温度になります。 シートを構成する材料の表面膨張係数は2.0.10に等しい-4 ºC-1、このプレートの面積の変動はどのくらいですか？
a）0.0575m²
b）0.0505m²
c）1,500m²
d）0.750m²
e）0.550m²
フィードバック：手紙 B
解決:
板金の最終的な領域を見つけるために、次の表面膨張式を使用します：
演習で提供されたデータを数式に挿入します。
演習で提供されたデータによると、この金属シートの最終的な面積は0.505m²になるため、正しい代替案は文字です B.
質問2） 特定の材料の線膨張係数は1.5.10です。-5 °C-1、この同じ材料の表面膨張係数は次のとおりです。
a）0.50.10-5 °C-1
b）0.75.10-5 °C-1
c）3.0.10-5 °C-1
d）4.50.10-5 °C-1
e）0.40.10-5 °C-1
フィードバック：手紙 Ç
解決：
この演習を解決するには、対称性が異なる2つのボディが作成されたことを覚えておいてください。 同じ純粋な物質の場合、熱膨張係数の間に次の関係を維持します。
したがって、正しい代替は文字です Ç.
質問3） 0.4m²のボードと2.0.10に等しい表面膨張係数-5 °C-1 20ºCから200ºCに加熱されます。 そのプレートの面積の増加率を決定します。
a）0.36％
b）35％
c）25％
d）0.25％
e）5％
フィードバック：手紙 THE
解決:
まず、表面膨張式を使用して、プレートが受ける膨張係数を計算しましょう。
演習で提供されたデータを使用して、次の計算を行う必要があります。
この決議では、最初にプラークが受けた拡張が何であったかを計算します。 次に、プレートの拡張を伴う初期面積の合計であるプレートの最終面積と、プレートの初期面積との比率を作成しました。 得られた値に100を掛けた後、前の面積に対する新しい面積の割合：100.036、つまり、プレートの面積が0.36％増加したことがわかります。
私によって。ラファエル・ヘラーブロック
