In thermodynamische studies hebben we gezien dat thermische uitzetting niets meer is dan de toename van de afmetingen van een lichaam wanneer er een temperatuurstijging is. We kunnen stellen dat dit gebeurt bij bijna alle materialen in vaste, vloeibare of gasvormige toestand. Op basis van lineaire dilatatie, waar we de toename in grootte van een lichaam in een enkele dimensie kunnen berekenen, zullen we zien hoe we de oppervlakte dilatatie, dat wil zeggen, de toename van het oppervlak wanneer het lichaam wordt verwarmd.
Oppervlakteverwijding van vaste stoffen
Laten we een metalen plaat (figuur hierboven) beschouwen waarvan de afmetingen, bij temperatuur T0, zijn: breedte L0 en hoogte L0. Uw gebied is dus: A0 = L02. Als we deze plaat nu verwarmen tot een temperatuur T, hoger dan de begintemperatuur, dan zien we dat de plaat zal uitzetten, met een groter gebied (A) dan het oorspronkelijke gebied, zoals weergegeven in de afbeelding balg.
Niet stoppen nu... Er is meer na de reclame ;)
Volgens de bovenstaande afbeelding zien we dat de metalen plaat, na te zijn verwarmd, zijn afmetingen had vergroot, dat wil zeggen dat er een toename was in zijn oppervlak. Om de oppervlaktetoename te berekenen (ΔA = A – A
0), wanneer het plaatwerk wordt onderworpen aan een temperatuurvariatie (ΔT = T – T0), gebruiken we een vergelijking die lijkt op de vergelijking die lineaire expansie biedt, dus we hebben:ΔA=A0 .β .ΔT of A=A0 (1+ β. T)
Waar DE0 is het begingebied van de plaat, β is de oppervlakte-uitzettingscoëfficiënt van de plaat en ΔT is de temperatuurvariatie van de plaat. Dat moeten we onthouden β = 2.α. In SI zijn de eenheden m², K-1 en K. Het is belangrijk om te onthouden dat, hoewel Kelvin de aangenomen SI-eenheid is, de °C vaker voorkomt-1 en de °C.
Door Domitiano Marques
Afgestudeerd in natuurkunde
Wil je naar deze tekst verwijzen in een school- of academisch werk? Kijken:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Oppervlaktedilatatie van vaste stoffen"; Brazilië School. Beschikbaar in: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-superficial-dos-solidos.htm. Betreden op 27 juni 2021.
