Проширењеплитко је назив за појаву у којој постоји повећање површине атело узроковане порастом температуре. Ова врста ширења се јавља у телима са површинском симетријом, попут плоча, плоча столова, дасака, плочица итд.
Гледајтакође: Калориметрија
Проширење површине зависи од коефицијент површинског ширења. Овај коефицијент чија је јединица ° Ц-1, је одлика сваке врсте материјала, али задржите пропорционални однос са коефицијентом линеарног ширења:
β - коефицијент површинског ширења (° Ц-1)
α - коефицијент линеарног ширења (° Ц-1)
Овај однос можемо разумети ако видимо да су у површинском ширењу два дилатацијелинеарно: један за дужина а друга за висина тела. Важно је напоменути да горе приказани однос важи само за тела формирана од чисте супстанце и хомогена.
Не заустављај се сада... После оглашавања има још;)
Формула
Проверите формулу која се користи за израчунавање модул површинског ширења - варијације у подручју које трпи неко тело када се загрева.
С. - ширење површине (м²)
с0- почетна површина (м²)
β - коефицијент површинског ширења (° Ц-1)
ΔТ —Температура промене (° Ц)
Поред овог начина, површинско ширење можемо израчунати и на други начин, тако да можемо директно пронаћи коначну површину тела, проверити:
с - завршна површина (м²)
Термално ширење
Када се загрева, молекула тела имају тенденцију да вибрирају при већим брзинама, то чини макроскопске димензије тела може бити промењено, додуше минимално. Названа је појава у којој тело загревањем мења величину дилатацијатермичка.
Иако су интуитивни, није тачно да се сви материјали шире када им се температура повећава, постоје материјали који то представљају негативни коефицијенти ширења (као такав вулканизована гума), односно када се ови материјали загревају, њихове димензије се смањују.
Термичко ширење је подељено у три подтипа експанзије: линеарно, плитко и волуметријски. Ове врсте ширења се дешавају заједно, међутим, једна од њих ће бити значајнија од других, према облику тела.
На пример: због свог облика игла више пати дилатацијалинеарно у односу на друге облике дилатације; метална плоча, пак, пати више дилатацијаповршно, због свог формата; течности и гасови који заузимају простор њихових контејнера имају тенденцију да се шире у свим правцима и, према томе, присутни дилатацијаволуметријски.
Гледајтакође:Шта је ентропија?
Проширење течности
Течности могу загревати волуметријско ширење. Међутим, када проучавамо ову врсту дилатације, важно је да узмемо у обзир волуметријско проширење контејнера где се чувају течности.
У том смислу, говори се о привидној дилатацији - разлици између дилатације коју трпи течност и њен контејнер. Приступите нашем чланку и сазнајте све о томе дилатација течности.
Експеримент
Постоје експерименти који се могу обавити брзо и лако, како би се визуализовао феномен површинске дилатације. Погледајте неке случајеве:
Потребни материјали:
1 плех од стиропора
1 новчић
1 свећа
шибице
1 клешта
1 оловка
1 маказе
Методологија:
Ставите новчић на тацну од стиропора и оцртајте га оловком. После тога исећи. Упалите свећу и држите новчић клештима, постављајући га одмах изнад пламена свеће. (бити у присуству одрасле особе да изведе ову врсту експеримента).
После неколико минута ставите новчић на тацну од стиропора и приметићете да ће се смањити у величини након топљења стиропора. Да бисте упоредили величине загрејаног и хладног новчића, поставите рупу коју је произвео загрејани новчић и комад стиропора који је исечен један поред другог.
Још један занимљив експеримент је имати обод и металну сферу радијуса мало већег од обода. На собној температури, сфера неће моћи да прође кроз обод, међутим, када загрејемо обод, њена унутрашња површина се повећава због топлотног ширења и сфера ће моћи да прође кроз њега:
Друга могућност је да покушате да отворите лонац на који је причвршћен поклопац загревањем, што доводи до ширења његове површине:
решене вежбе
Питање 1) Правоугаони лим од 0,05 м² има температуру од 25 ° Ц када се загрева сунчевом светлошћу, све док његова температура не достигне 75 ° Ц. Коефицијент површинског ширења материјала који чини лим једнак је 2.0.10-4 ºЦ-1, колика ће бити разлика у површини ове плоче?
а) 0,0575 м²
б) 0,0505 м²
ц) 1.500 м²
д) 0.750 м²
е) 0.550 м²
Предложак: Писмо Б.
Резолуција:
Да бисмо пронашли коначну површину лима, користићемо следећу формулу површинског ширења:
У формулу ћемо убацити податке који су наведени у вежби:
Према подацима добијеним вежбом, коначна површина овог лима износиће 0,505 м², па је исправна алтернатива слово Б..
Питање 2) Дати материјал има коефицијент линеарног ширења од 1,5.10-5 ° Ц-1, коефицијент површинског ширења овог истог материјала је:
а) 0.50.10-5 ° Ц-1
б) 0.75.10-5 ° Ц-1
в) 3.0.10-5 ° Ц-1
д) 4.50.10-5 ° Ц-1
д) 0.40.10-5 ° Ц-1
Предложак: Писмо Ц
Резолуција:
Да бисте решили ову вежбу, само се сетите да су два тела са различитим симетријама, али направљена исте чисте супстанце, одржавају следећу везу између њихових коефицијената топлотног ширења:
Стога је исправна алтернатива писмо Ц.
Питање 3) Плоча од 0,4 м² и коефицијент површинског ширења једнак 2.0.10-5 ° Ц-1 се загрева са 20 ° Ц на 200 ° Ц. Одредите проценат повећања површине за ту плочу.
а) 0,36%
б) 35%
ц) 25%
д) 0,25%
е) 5%
Предложак: Писмо ТХЕ
Резолуција:
Прво израчунајмо модул ширења претрпљеног плочом користећи формулу површинског ширења:
Користећи податке добијене вежбом, мораћемо да извршимо следећи прорачун:
У овој резолуцији прво израчунавамо какву је дилатацију претрпела плоча. Затим смо направили однос између коначне површине плоче, која је збир почетне површине са ширењем плоче, према почетној површини плоче. Након множења добијене вредности са 100, налазимо проценат нове површине у односу на претходну: 100,036, односно: површина плоче повећана је за 0,36%.
Ја Рафаел Хелерброцк
