I termodynamiske studier så vi at termisk ekspansjon ikke er noe annet enn økningen i dimensjonene til et legeme når det er en økning i temperaturen. Vi kan si at dette skjer med nesten alle materialer i fast, flytende eller gassform. Basert på lineær dilatasjon, hvor vi kan beregne økningen i størrelsen til et legeme i en enkelt dimensjon, skal vi se hvordan vi beregner overflateutvidelse, det vil si økningen i overflatearealet når kroppen varmes opp.
Overflateutvidelse av faste stoffer
La oss vurdere en metallplate (figur over) hvis dimensjoner, ved temperatur T0, er: bredde L0 og høyde L0. Derfor er området ditt: A0 = L02. Nå, hvis vi varmer denne platen til en temperatur T, høyere enn den opprinnelige temperaturen, vil vi se det platen vil utvide seg og ha et større område (A) enn det opprinnelige området, som vist på figuren under.
I følge figuren ovenfor ser vi at metallplaten, etter å ha blitt oppvarmet, fikk økte dimensjoner, det vil si at det var en økning i området. For å beregne økningen i arealet (ΔA = A – A
0), når metallplaten utsettes for en temperaturvariasjon (ΔT = T – T0), bruker vi en ligning som ligner på ligningen som gir lineær ekspansjon, så vi har:ΔA=A0 .β.AT eller A=A0 (1+ β. ΔT)
Hvor DE0 er det opprinnelige området på platen, β er overflateutvidelseskoeffisienten til platen og ΔT er temperaturvariasjonen til platen. Det må vi huske β = 2.α. I SI er enhetene m², K-1 og K. Det er viktig å huske at selv om Kelvin er den vedtatte SI-enheten, er °C mer vanlig-1 og °C.
Av Domitiano Marques
Uteksaminert i fysikk
Kilde: Brasil skole - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-superficial-dos-solidos.htm