Ekspansja powierzchniowa ciał stałych. powierzchowne rozszerzenie

W badaniach termodynamicznych widzieliśmy, że rozszerzalność cieplna jest niczym innym jak wzrostem wymiarów ciała, gdy następuje wzrost temperatury. Można powiedzieć, że dzieje się tak w przypadku prawie wszystkich materiałów w stanie stałym, ciekłym lub gazowym. Na podstawie dylatacji liniowej, gdzie możemy obliczyć przyrost wielkości ciała w jednym wymiarze, zobaczymy, jak obliczyć dylatacja powierzchni, czyli wzrost jego powierzchni, gdy ciało jest ogrzewane.

Dylatacja powierzchniowa ciał stałych

Rozważmy blachę (rysunek powyżej), której wymiary w temperaturze T0, to: szerokość L0 i wysokość L0. Dlatego twój obszar to: A0 = L02. Teraz, jeśli podgrzejemy tę płytę do temperatury T, większej niż temperatura początkowa, zobaczymy, że płytka rozszerzy się, mając większą powierzchnię (A) niż powierzchnia początkowa, jak pokazano na rysunku poniżej.

Blacha po podgrzaniu ma zwiększone wymiary

Zgodnie z powyższym rysunkiem widzimy, że blacha metalowa po podgrzaniu zwiększyła swoje wymiary, to znaczy zwiększyła się jej powierzchnia. W celu obliczenia przyrostu powierzchni (ΔA = A – A

0), gdy blacha jest poddawana zmianom temperatury (ΔT = T – T0), używamy równania podobnego do równania, które zapewnia rozszerzanie liniowe, więc mamy:

ΔA=A0 .β .ΔT lub A=A0 (1+ β. T)

Gdzie TEN0 to początkowa powierzchnia płyty, β jest współczynnikiem rozszerzalności powierzchniowej blachy, a ΔT jest zmianą temperatury blachy. Musimy o tym pamiętać β = 2.α. W SI jednostkami są m², K-1 i K. Należy pamiętać, że chociaż Kelvin jest przyjętą jednostką SI, °C jest bardziej powszechny-1 i °C.


Autor: Domitiano Marques
Ukończył fizykę

Źródło: Brazylia Szkoła - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-superficial-dos-solidos.htm

W końcu czy oddychanie z otwartymi ustami może zmienić kształt twarzy?

Influencer zwrócił na siebie uwagę TIK Tok za przetestowanie czegoś, czego sama nauczyła się na p...

read more

Wykrywanie kłamstw w CV: Najczęstsze i łatwe do zidentyfikowania

Podczas poszukiwania pracy wielu kandydatów ulega pokusie skłamania w swoim CV, aby uzyskać przew...

read more

Zasięg śmieci: Naukowcy zaniepokojeni nową strukturą morską

Nie jest niczym nowym, że światowa populacja jest ostrzegana przed ryzykiem dumpingu śmieci w oce...

read more