Termodinamikos tyrimuose matėme, kad šiluminis plėtimasis yra ne kas kita, kaip kūno matmenų padidėjimas, kai kyla temperatūra. Galime sakyti, kad taip nutinka beveik visoms kietos, skystos ar dujinės būsenos medžiagoms. Remdamiesi tiesiniu išsiplėtimu, kai galime apskaičiuoti kūno dydžio padidėjimą viename matmenyje, pamatysime, kaip apskaičiuoti paviršiaus išsiplėtimas, tai yra jo paviršiaus ploto padidėjimas, kai kūnas šildomas.
Kietųjų medžiagų paviršiaus išsiplėtimas
Panagrinėkime metalo lakštą (paveikslėlis aukščiau), kurio matmenys esant T temperatūrai0, yra: plotis L0 ir ūgis L0. Todėl jūsų sritis yra: A0 = L02. Dabar, jei įkaitinsime šią plokštę iki temperatūros T, didesnės už pradinę temperatūrą, tai pamatysime plokštė išsiplės, turėdama didesnį plotą (A) nei pradinis plotas, kaip parodyta paveikslėlyje žemiau.
Pagal aukščiau pateiktą paveikslą matome, kad metalinės plokštės matmenys po kaitinimo padidėjo, tai yra, padidėjo jos plotas. Norėdami apskaičiuoti ploto padidėjimą (ΔA = A – A
0), kai lakštinis metalas yra veikiamas temperatūros svyravimų (ΔT = T – T0), naudojame lygtį, panašią į lygtį, kuri suteikia tiesinį plėtimąsi, todėl turime:ΔA=A0 .β .ΔT arba A=A0 (1+ β. ΔT)
Kur THE0 yra pradinis plokštės plotas, β yra lakšto paviršiaus plėtimosi koeficientas, o ΔT yra lakštinio metalo temperatūros kitimas. Turime tai atsiminti β = 2.α. SI vienetai yra m², K-1 ir K. Svarbu atsiminti, kad nors Kelvinas yra priimtas SI vienetas, °C yra labiau paplitęs-1 ir °C.
Autorius Domitiano Marques
Baigė fizikos studijas
Šaltinis: Brazilijos mokykla - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-superficial-dos-solidos.htm
