Thermische ausdehnung beispiele


Doch Werkstoffe können nicht nur durch Belastung, sondern auch durch Temperaturänderungen gedehnt werden. Daher ist die Volumenausdehnung bei Festkörper  auch vom Stoff abhängig, aus dem der Festkörper besteht.

  • Bei der Bestimmung der Volumenausdehnung gilt: Je größer (länger) ein Festkörper ist, desto stärker verändert der Körper bei Temperaturveränderung sein Volumen (bzw.

    Da unterschiedliche Festkörper aus unterschiedlichen Teilchen bestehen (Eisen aus “Eisenteilchen”, Kupfer aus “Kupferteilchen”, ist die Wechselwirkung der Teilchen untereinander unterschiedlich. Bei festen Körpern gilt:

    • Je stärker ein fester Körper erwärmt, desto stärker dehnt sich der Körper aus (Ausnahmen: Gummi, Kunststoffe über einen bestimmten Temperaturbereich).

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      Quiz zum Thema Wärmeausdehnungskoeffizient

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Wärmeausdehnungskoeffizient einfach erklärt

In der Mechanik wird oft mit Dehnungen unter Zug- und Druckbelastungen gerechnet. Dies führt dazu, dass Teilchen mehr Raum beanspruchen und so das Volumen zunimmt.

Was ist der Unterschied zwischen thermischer Ausdehnung und thermischer Kompression?

Thermische Ausdehnung bezeichnet die Erhöhung des Volumens eines Körpers durch Erhöhung der Temperatur, während thermische Kompression die Verringerung des Volumens durch Abnahme der Temperatur bezeichnet.

6. Beobachtet man die Volumenänderung bei Gasen und Flüssigkeiten, so fällt auf, dass Gase sich beim Erwärmen etwa zehnmal so stark ausdehnt, wie beispielsweise Wasser.

Welche physikalische Größe misst die temperaturabhängige Volumenausdehnung bei festen Stoffen?

Die temperaturabhängige Volumenausdehnung bei festen Stoffen wird durch den sogenannten Ausdehnungskoeffizienten gemessen. coefficient of linear thermal expansion). So beobachten wir, dass bei festen Körpern und Flüssigkeiten die Ausdehnung von dem Stoff (aus dem der Körper besteht) abhängig ist, während  bei Gasen die Ausdehnung nicht von der Art des Gases abhängig ist.

Erwärmen wir Stoffe (mit unterschiedlichen Aggregatzuständen), so lässt sich beobachten, dass die Volumenänderung bei Gasen größer ist, als bei Flüssigkeiten ist.

Die lineare und flächenhafte Ausdehnung hat für Flüssigkeiten keine Bedeutung. Je größer die Temperaturänderung, desto größer ist die Volumenänderung.

  • Aufgrund der Wechselwirkung zwischen den einzelnen Teilchen ist die thermische Volumenänderung abhängig vom dem Stoff, aus dem der Körper besteht.

    • Ausdehnung von Gasen beim Erwärmen

    Auch wie bei festen Körpern und Gasen gilt: Bei Erhöhung der Temperatur dehnen sich Gase aus, entsprechend ziehen sich Gase bei Verringerung der Temperatur zusammen.

    Zum Beispiel wird sie bei der Konstruktion von Brücken, Gebäuden und Straßen berücksichtigt, um sicherzustellen, dass das Material auf Temperaturänderungen reagieren kann, ohne zu brechen oder zu reißen. Um wieviel mm verlängert sich der Balken durch die Erwärmung?

    Der Temperaturunterschied beträgt 15°C.

    Wir setzen unsere Werte ein.

    Was bestimmt die Ausdehnung von Gasen?

    Die Ausdehnung von Gasen wird vor allem durch die Temperatur und den Druck bestimmt. Dadurch dehnt sich der feste Körper aus.Dies können wir an einigen Beispielen im Alltag erkennen, so hängen im Sommer Hochspannungsleitungen stärker durch als im Winter.