การขยายตัวของพื้นผิวของของแข็ง การขยายผิวเผิน

ในการศึกษาทางอุณหพลศาสตร์ เราพบว่าการขยายตัวทางความร้อนเป็นเพียงการเพิ่มขนาดของร่างกายเมื่อมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น เราสามารถพูดได้ว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นกับวัสดุเกือบทั้งหมดในสถานะของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ จากการขยายเชิงเส้น ซึ่งเราสามารถคำนวณการเพิ่มขนาดของร่างกายในมิติเดียว เราจะมาดูวิธีการคำนวณ การขยายพื้นผิวนั่นคือการเพิ่มขึ้นของพื้นที่ผิวเมื่อร่างกายได้รับความร้อน

การขยายพื้นผิวของของแข็ง

ลองพิจารณาแผ่นโลหะ (รูปด้านบน) ที่มีขนาดที่อุณหภูมิ T0, คือ: กว้าง L0 และส่วนสูง L0. ดังนั้น พื้นที่ของคุณคือ: A0 = หลี่02. ทีนี้ ถ้าเราทำให้จานนี้ร้อนถึงอุณหภูมิ T มากกว่าอุณหภูมิเริ่มต้น เราจะเห็นว่า เพลทจะขยายตัวโดยมีพื้นที่ (A) มากกว่าพื้นที่ตั้งต้น ดังรูป ด้านล่าง.

หลังจากได้รับความร้อนแล้ว แผ่นโลหะจะมีขนาดเพิ่มขึ้น

จากรูปด้านบน เราจะเห็นว่าแผ่นโลหะหลังจากถูกให้ความร้อนมีขนาดเพิ่มขึ้น กล่าวคือ มีพื้นที่เพิ่มขึ้น เพื่อคำนวณการเพิ่มพื้นที่ (ΔA = A – A0) เมื่อแผ่นโลหะอยู่ภายใต้การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ (ΔT = T – T0) เราใช้สมการที่คล้ายกับสมการที่ให้การขยายตัวเชิงเส้น ดังนั้นเราจึงมี:

ΔA=A0 .β .ΔT หรือ A=A0 (1+ β. ΔT)

ที่ไหน NS0 คือพื้นที่เริ่มต้นของจาน β คือสัมประสิทธิ์การขยายตัวของพื้นผิวของแผ่นงานและ ΔT คือค่าความแปรผันของอุณหภูมิของโลหะแผ่น เราต้องจำไว้

β = 2.α. ใน SI หน่วยคือ m², K-1 และเค สิ่งสำคัญที่ต้องจำไว้คือ แม้ว่าเคลวินจะเป็นหน่วย SI ที่นำมาใช้ แต่ °C นั้นก็ธรรมดากว่า-1 และองศาเซลเซียส


โดย Domitiano Marques
จบฟิสิกส์

แหล่งที่มา: โรงเรียนบราซิล - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-superficial-dos-solidos.htm

อาร์มาเก็ดดอนหมายถึงอะไร?

มันคืออะไร อาร์มาเก็ดดอน? แน่นอนว่าคุณเคยได้ยินคำว่า "Armageddon" ในภาพยนตร์ เพลง หรือซีรีส์มาบ้า...

read more

SEDUC เผยแพร่ประกาศพร้อมตำแหน่งงานว่าง 136 ตำแหน่งสำหรับครู!

กระทรวงศึกษาธิการของ Maranhão (SEDUC – MA) เผยแพร่ประกาศสาธารณะใหม่สองฉบับ nº 018 และ 019/2019 ขอ...

read more

10 ชื่อในอนาคตสำหรับเด็กชายและเด็กหญิง

ผู้ปกครองจำนวนมากขึ้นเรื่อย ๆ กำลังมองหาชื่อที่มีความหมายแปลกใหม่และเป็นเอกลักษณ์สำหรับบุตรหลานขอ...

read more