Frage zur Wärmelehre Physik

Hallo!
Körper dehnen sich beim Erwärmen aus. Kann mir jemand Beispiele nennen, wo man das Ausdehnen von Körpern im Alltag berücksichtigen muss?
Vielen Dank! :smile:

Hallo!

Körper dehnen sich beim Erwärmen aus. Kann mir jemand
Beispiele nennen, wo man das Ausdehnen von Körpern im Alltag
berücksichtigen muss?

Ja. Im Sommer sind die Tage länger.

Grüße

Andreas

Brückenbau, Trinkgefäße, Schraubgläser

Beispiele nennen, wo man das Ausdehnen von Körpern im Alltag
berücksichtigen muss?

  • bei einer 10 m langen Brücke können das in unseren Breiten ca. 1 cm Längenänderung sein.

  • Wenn man unterschiedlich warme Trinkgefäße ineinanderstapelt können die festschrumpfen.

  • Wenn Schraubgläser mit Konserven schwer zu öffnen sind, den Deckel etwas reiben, bis der Verschluss warm wird uns sich ausdehnt. Danach geht es leichter.

Gruß

Stefan

Hallo Silvia,

  • Die meisten üblichen Flüssigkeitsthermometer arbeiten auf diese Weise (gefärbter Alkohol, der sich in einer Kapillare ausdehnt, wenn er wärmer wird).

  • Stahlbrücken werden an einem Ende auf Rollen gelagert, so dass sie sich im Sommer ausdehnen können. Die Fuge, welche für die Ausdehnung bleiben muss, wird mit zwei ineinandergesteckten Stahlkämmen überbrückt (ähnliche Konstruktion wie bei Rolltreppen).

  • Manche Verbindungen werden so hergestellt: Will man z.B. eine Nabe mit einer Welle verbinden, geht man manchmal so vor, dass man die Nabe erwärmt, so dass sie sich ausdehnt. Dann passt sie so gerade eben über die Welle und wenn sie dort abkühlt, schrumpft sie auf.

  • Der umgekehrte Effekt kann bei schlecht wärmeleitenden und spröden Materialien zur Zerstörung führen: Wenn man z.B. ein heißes Glasgefäß durch kaltes Wasser lokal abkühlt, kann es zerspringen.

  • Stellt man heiße Teetassen direkt aus der Spülmaschinen ineinander und dann in den Schrank, können sie beim Abkühlen verklemmen.

  • Nach dem Einkochen entsteht durch die Abkühlung der Restluft im Glas ein Unterdruck, der den Deckel fest auf das Glas drückt. Das kann auch passieren, wenn man heißen Tee in eine Thermoskanne füllt und diese nach einiger Zeit wieder öffnen will (bei Schraubverschlüssen).

Grüße, Thomas

Hallo,

Körper dehnen sich beim Erwärmen aus. Kann mir jemand
Beispiele nennen, wo man das Ausdehnen von Körpern im Alltag
berücksichtigen muss?
Vielen Dank! :smile:

Eisenbahnschienen dehnen sich im Sommer bei starker Hitze manchmal so aus, dass die Fahrspur nicht mehr stimmt. Züge können nicht mehr fahren.

Strom- Freilandleitungen hängen im Sommer viel stärker durch, als im Winter.
Die CONCORDE hat sich durch die Reibungshitze so gedehnt, dass sich innen an einer Verkleidung in Cockpit- Nähe ein fingerbreiter Spalt bildete. Konnte man in einem Film sehen.
Nach der Landung war der Spalt wieder geschlossen.

Gruß:
Manni

DER war wirklich gut …(owt)
nix

Hossa :smile:

Bei Festkörpern liegt der relative thermische Ländenausdehungs-Koeffizient im ppm-Bereich (parts per million), hat also Werte in der Größenordnung von 10-6/K. Bei Flüssigkeiten liegt der relative thermische Volumenausdehnungs-Koeffizient im Promille-Bereich, hat also Werte in der Größenordnung von 10-3/K.

Eisen hat bei 20°C einen Ausdehnungskoeffizienten von

\alpha=12,2\cdot10^{-6},\mbox{K}^{-1}

Erwärmt sich also z.B. eine Bahnstrecke von 1km Länge um 1 Grad, so verlängert sie sich um

12,2\cdot10^{-6},\mbox{K}^{-1}\cdot1000,\mbox{m}\cdot1,\mbox{K}=1,22,\mbox{cm}

Benzin hat bei 20°C einen Volumenausdehnungskoeffizient von

\gamma=1,06\cdot10^{-3},\mbox{K}^{-1}

Das Volumen einer Menge Benzin, die bei 20°C etwa 50 Liter einnimmt, wächst bei 21°C um

1,06\cdot10^{-3},\mbox{K}^{-1}\cdot50,\mbox{l}\cdot1,\mbox{K}=53,\mbox{ml}

Also: Festkörper wachsen in jeder Dimension pro Grad um einige ppm und das Volumen von Flüssigkeiten wächst pro Grad um einige Promille.

Viele Grüße

Hasenfuß

Vielen Dank für eure Antworten!
Ich war erstaunt, dass man so viel berücksichtigen muss …

Viele Grüße