팽창얕은 현상이있는 현상에 주어진 이름입니다 면적 증가신체 온도 상승으로 인해 발생합니다. 이러한 유형의 확장은 접시, 테이블 상판, 보드, 타일 등과 같은 표면 대칭을 가진 몸체에서 발생합니다.
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표면 팽창은 표면 팽창 계수. 이 계수는 단위가 ° C-1은 특색 각 유형의 재료에 대해 선형 확장 계수와 비례 관계를 유지하십시오.
β — 표면 팽창 계수 (° C-1)
α — 선팽창 계수 (° C-1)
표면 팽창에서 두 가지가 있다는 것을 보면이 관계를 이해할 수 있습니다. 팽창선의: 하나는 길이 그리고 다른 신장 몸의. 위에 표시된 관계는 다음에 의해 형성된 신체에만 유효 함을 강조하는 것이 중요합니다. 순수한 물질 그리고 균질합니다.
공식
계산에 사용되는 공식을 확인하십시오. 표면 팽창 계수 — 가열 될 때 어떤 신체가 겪는 부위의 변화.
에스 — 면적 확장 (m²)
에스0— 초기 면적 (m²)
β — 표면 팽창 계수 (° C-1)
ΔT -온도 변화 (° C)
이 방법 외에도 다른 방법으로 표면 팽창을 계산할 수 있으므로 신체의 최종 영역을 직접 찾을 수 있습니다.
에스 — 최종 면적 (m²)
열 팽창
가열되면 분자 더 빠른 속도로 진동하는 경향이 있습니다. 거시적 차원 시체의 수 변경, 비록 최소한이지만. 몸이 뜨거워지면 몸의 크기가 변하는 현상을 팽창열의.
직관적 임에도 불구하고 모든 재료의 온도가 상승하면 팽창하는 것은 사실이 아닙니다. 음의 확장 계수 (예: 가황 고무) 즉, 이러한 재료가 가열되면 치수가 감소합니다.
열 팽창은 세 가지 팽창 하위 유형으로 나뉩니다. 선의, 얕은 과 체적. 이러한 유형의 팽창은 함께 발생하지만 신체 모양에 따라 그중 하나가 다른 유형보다 더 중요합니다.
예: 모양으로 인해 바늘이 더 많이 고통받습니다. 팽창선의 다른 형태의 팽창과 관련하여; 차례로 금속판은 더 많은 고통을받습니다 팽창피상적, 형식 때문에; 용기 공간을 차지하는 액체와 기체는 모든 방향으로 팽창하는 경향이 있으므로 팽창체적.
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액체의 팽창
액체는 가열 될 때 부피 팽창을 겪을 수 있습니다. 그러나 이러한 유형의 팽창을 연구 할 때 우리는 용기의 부피 팽창 액체가 저장되는 곳.
이러한 의미에서, 액체와 용기가 겪는 팽창의 차이 인 명백한 팽창에 대해 이야기합니다. 우리 기사에 액세스하고 액체 팽창.
실험
표면 팽창 현상을 시각화하기 위해 빠르고 쉽게 수행 할 수있는 실험이 있습니다. 몇 가지 사례를 확인하십시오.
필요한 자료 :
스티로폼 트레이 1 개
동전 1 개
촛불 1 개
성냥
펜치 1 개
펜 1 개
가위 1 개
방법론:
동전을 스티로폼 트레이에 놓고 펜으로 윤곽을 그리십시오. 그 후에 잘라내십시오. 촛불을 켜고 펜치로 동전을 잡고 촛불 바로 위에 놓습니다. (이 유형의 실험을 수행하려면 성인과 함께 있어야 함).
몇 분 후 스티로폼 트레이에 동전을 놓으면 스티로폼을 녹인 후 크기가 줄어들 것입니다. 가열 된 동전과 차가운 동전의 크기를 비교하려면 가열 된 동전으로 생성 된 구멍과 잘린 스티로폼 조각을 나란히 놓습니다.
또 다른 흥미로운 실험은 림보다 반경이 약간 큰 림과 금속 구를 갖는 것입니다. 실온에서 구는 림을 통과 할 수 없지만 림을 가열하면 열 팽창으로 인해 내부 영역이 증가하고 구가 림을 통과 할 수 있습니다.
또 다른 가능성은 가열하여 뚜껑이 달린 냄비를 열어 그 영역을 확장하는 것입니다.
해결 된 운동
질문 1) 0.05m² 직사각형 금속판은 햇빛에 의해 가열 될 때 온도가 75ºC에 도달 할 때까지 25ºC의 온도를가집니다. 시트를 구성하는 재료의 표면 팽창 계수는 2.0.10과 같습니다.-4 ºC-1,이 플레이트 영역의 변동은 얼마입니까?
a) 0.0575m²
b) 0.0505m²
c) 1,500m²
d) 0.750m²
e) 0.550m²
주형: 편지 비
해결:
판금의 최종 면적을 찾기 위해 다음 표면 팽창 공식을 사용합니다.
연습에서 제공된 데이터를 수식에 삽입합니다.
연습에서 제공 한 데이터에 따르면이 금속판의 최종 면적은 0.505m²이므로 올바른 대안은 문자입니다. 비.
질문 2) 주어진 재료의 선팽창 계수는 1.5.10입니다.-5 ° C-1,이 동일한 재료의 표면 팽창 계수는 다음과 같습니다.
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
주형: 편지 씨
해결:
이 운동을 해결하려면 대칭이 다른 두 몸체를 기억하세요. 동일한 순수 물질의 열팽창 계수간에 다음 관계를 유지하십시오.
따라서 올바른 대안은 편지입니다. 씨.
질문 3) 0.4 m² 보드 및 2.0.10과 동일한 표면 확장 계수-5 ° C-1 20ºC에서 200ºC로 가열됩니다. 해당 플레이트의 면적 증가율을 결정합니다.
a) 0.36 %
b) 35 %
c) 25 %
d) 0.25 %
e) 5 %
주형: 편지 그만큼
해결:
먼저 표면 팽창 공식을 사용하여 플레이트가 겪는 팽창 계수를 계산해 보겠습니다.
연습에서 제공 한 데이터를 사용하여 다음 계산을 수행해야합니다.
이 해상도에서 우리는 먼저 플라크로 인한 팽창이 무엇인지 계산합니다. 다음으로, 우리는 판의 초기 면적에 의해 판의 확장과 초기 면적의 합인 판의 최종 면적 사이의 비율을 만들었습니다. 얻은 값에 100을 곱한 후 이전 영역 인 100.036과 관련하여 새 영역의 비율을 찾습니다. 즉, 플레이트 영역이 0.36 % 증가했습니다.
나. Rafael Helerbrock
출처: 브라질 학교- https://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-superficial.htm