V termodynamických štúdiách sme videli, že tepelná rozťažnosť nie je nič iné ako zväčšenie rozmerov telesa, keď dôjde k zvýšeniu teploty. Môžeme povedať, že k tomu dochádza takmer u všetkých materiálov v tuhom, kvapalnom alebo plynnom skupenstve. Na základe lineárnej dilatácie, kde môžeme vypočítať zväčšenie veľkosti tela v jednej dimenzii, uvidíme, ako vypočítať povrchová dilatácia, to znamená zväčšenie jeho povrchovej plochy, keď je telo zahrievané.
Povrchová dilatácia pevných látok
Uvažujme o plechu (obrázok vyššie), ktorého rozmery sú pri teplote T0, sú: šírka L0 a výška L0. Vaša oblasť teda je: A0 = L02. Teraz, keď túto platňu zahrejeme na teplotu T, vyššiu ako počiatočná teplota, uvidíme to doštička sa roztiahne a bude mať väčšiu plochu (A) ako pôvodná plocha, ako je to znázornené na obrázku nižšie.
Teraz neprestávajte... Po reklame je toho viac;)
Podľa vyššie uvedeného obrázku vidíme, že kovová doska mala po zahriatí zväčšené rozmery, to znamená, že došlo k zväčšeniu jej plochy. Aby bolo možné vypočítať zväčšenie plochy (ΔA = A - A
0), keď je plech vystavený teplotným zmenám (ΔT = T - T0), používame rovnicu podobnú rovnici, ktorá poskytuje lineárnu expanziu, takže máme:ΔA = A0 .p .ΔT alebo A = A0 (1+ β. ΔT)
Kde THE0 je počiatočná plocha platne, β je koeficient povrchovej rozťažnosti plechu a ΔT je teplotná zmena plechu. Musíme si to pamätať β = 2.α. V SI sú jednotky m², K-1 a K. Je dôležité mať na pamäti, že hoci je Kelvin adoptovanou jednotkou SI, ° C je bežnejšia-1 a ° C.
Autor: Domitiano Marques
Vyštudoval fyziku
Prajete si odkaz na tento text v školskej alebo akademickej práci? Pozri:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. „Povrchová dilatácia pevných látok“; Brazílska škola. Dostupné v: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-superficial-dos-solidos.htm. Sprístupnené 27. júna 2021.
