Wärmeausdehnung verhindern?

Wissenschaft Physik
#1

Hallo,

mal eine (dämliche) Frage: Wenn ich einen dünnen Draht habe und diesen in ein wirklich massives Gefäß fest einspanne und (nur den Draht) erwärme, dann wird sich diese Ausdehnen. Soweit OK. Wenn dieser aber irgendwann die massiven Gefäßwände erreicht, was passiert dann? Nehmen wir mal an der Draht kann in keine Richtung ausweichen da es ein umlaufend geschlossenes Gefäß ist. Was passiert dann nach weiterer Temperaturerhöhung?
Ich würde jetzt mal aus dem Bauch heraus vermuten, dass die Wärmeausdehung stoppt und sich stattdessen ein Druck bzw. innere Spannungen aufbauen (der Draht kann sich ja nicht weiter dehnen).

Stimmt das so?

#2

Der Draht wird einfach anfangen Wellen zu schlagen. In irgendeine Richtung kann er sich bei dem Versuchsaufbau immer ausdehnen.

#3

Hmmm aber was passiert dann bei der neuen Verlegemethode von Bahnschienen. Die werden ja auch in der Länge „endlos“ verschweiß und im Boden verkrallt. Hier wird doch ebenfalls die Ausdehnung behindert und das ganze in Druck bzw. innere Spannungen umgewandelt. Oder irre ich?

#4

Hallo Fragewurm,

Hmmm aber was passiert dann bei der neuen Verlegemethode von
Bahnschienen. Die werden ja auch in der Länge „endlos“
verschweiß und im Boden verkrallt. Hier wird doch ebenfalls
die Ausdehnung behindert und das ganze in Druck bzw. innere
Spannungen umgewandelt.

Die Bahnschienen stehen in Europa normal unter Zugspannung.

Allerdings kommt es bei sehr kalten Wintern immer wieder zu Schienenbrüchen, weil die Zugkräfte zu gross werden.

Und in sehr heissen Sommern kommt es zu Verwerfungen, weil sich die Zugkräfte in Stosskräft umkehren.

Teilweise können sich die Kräfte in Kurven ausgleichen, das Gleis wird dann im Sommer etwas nach Aussen geschoben.

Bei geschweissten Rohrleitungen baut man zum Ausgleich z.B. Lyrabögen ein.
http://de.wikipedia.org/wiki/Kompensator_(Rohr)#Boge…

MfG Peter(TOO)

#5

Moin,

Ich würde jetzt mal aus dem Bauch heraus vermuten, dass die
Wärmeausdehung stoppt und sich stattdessen ein Druck bzw.
innere Spannungen aufbauen (der Draht kann sich ja nicht
weiter dehnen).

jeder Körper ist mehr oder weniger elastisch. Wenn der umgebende Körper sehr groß gegenüber dem umhüllenden ist bzw. der umhüllte sehr klein gegen den umhüllenden, dann wird das wohl darüber abgefangen.

Irgendwann kommt es, je nach Duktilität wohl zu Verformungen oder Zerlegung.

Gandalf

#6

Hallo,

Ich würde jetzt mal aus dem Bauch heraus vermuten, dass die
Wärmeausdehung stoppt und sich stattdessen ein Druck bzw.
innere Spannung en aufbauen (der Draht kann sich ja nicht
weiter dehnen).
Stimmt das so?

genau so ist es, wenn der „Draht“ an seitlicher Auslenkung, also an der
Änderung der Geometrie einer Geraden, gehindert wird.
(sonst wird die Druckspannung sehr schnell abgebaut)
Gruß VIKTOR

#7

Hmmm aber was passiert dann bei der neuen Verlegemethode von
Bahnschienen. Die werden ja auch in der Länge „endlos“

siehe Wiki: „Gleis“.