برای حل این مسأله باید از رابطه انبساط حرارتی سطح استفاده کنیم. تغییر مساحت با تغییر دما از رابطه زیر به دست می آید:
\[
\Delta A = A_0 \cdot 2\alpha \cdot \Delta T
\]
که در آن:
- \( A_0 \) مساحت اولیه است.
- \( \alpha \) ضریب انبساط طولی ماده است.
- \( \Delta T \) تغییرات دما است.
**مرحله 1: دادههای مسئله**
- طول ضلع مربع: \( L_0 = 4 \, \text{cm} \)
- تغییر دما: \( \Delta T = 200 \, ^\circ C \)
- ضریب انبساط طولی: \( \alpha = 17 \times 10^{-6} \, \frac{1}{^\circ C} \)
**مرحله 2: محاسبه مساحت اولیه**
\[
A_0 = L_0^2 = 4^2 = 16 \, \text{cm}^2
\]
**مرحله 3: محاسبه تغییر مساحت**
\[
\Delta A = 16 \times 2 \times 17 \times 10^{-6} \times 200
\]
\[
\Delta A = 16 \times 34 \times 10^{-6} \times 200
\]
\[
\Delta A = 108.8 \times 10^{-4} \, \text{cm}^2
\]
**مرحله 4: محاسبه مساحت نهایی**
\[
A = A_0 + \Delta A = 16 + 0.01088 = 16.01088 \, \text{cm}^2
\]
بنابراین، تغییر مساحت برابر است با \( 0.01088 \, \text{cm}^2 \) و مساحت نهایی \( 16.01088 \, \text{cm}^2 \) میباشد.