V termodynamických štúdiách sme videli, že tepelná rozťažnosť nie je nič iné ako zväčšenie rozmerov telesa, keď dôjde k zvýšeniu teploty. Dá sa povedať, že k tomu dochádza takmer pri všetkých materiáloch v pevnom, kvapalnom alebo plynnom stave. Na základe lineárnej dilatácie, kde môžeme vypočítať nárast veľkosti tela v jednom rozmere, uvidíme, ako vypočítať povrchová dilatácia, teda zväčšenie jeho povrchu pri zahrievaní tela.
Povrchová dilatácia pevných látok
Uvažujme plech (obrázok vyššie), ktorého rozmery pri teplote T0, sú: šírka L0 a výška L0. Preto je vaša oblasť: A0 = L02. Teraz, ak túto platňu zahrejeme na teplotu T, vyššiu ako počiatočná teplota, uvidíme to doska sa roztiahne a bude mať väčšiu plochu (A), ako je počiatočná plocha, ako je znázornené na obrázku nižšie.
Podľa vyššie uvedeného obrázku vidíme, že kovová platňa po zahriatí zväčšila svoje rozmery, to znamená, že sa zväčšila jej plocha. Na výpočet prírastku plochy (ΔA = A – A0), keď je plech vystavený zmenám teploty (ΔT = T – T0), používame rovnicu podobnú rovnici, ktorá poskytuje lineárnu expanziu, takže máme:
ΔA=A0 .p .AT alebo A=A0 (1+ β. ΔT)
Kde THE0 je počiatočná oblasť dosky, β je koeficient povrchovej rozťažnosti plechu a ΔT je kolísanie teploty plechu. Musíme si to pamätať β = 2.α. V SI sú jednotky m², K-1 a K. Je dôležité si uvedomiť, že hoci Kelvin je prijatá jednotka SI, °C je bežnejší-1 a °C.
Autor: Domitiano Marques
Vyštudoval fyziku
Zdroj: Brazílska škola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-superficial-dos-solidos.htm
