Warum dehnen sich feststoffe?

Gefragt von: Herr Prof. Dietrich Hansen  |  Letzte Aktualisierung: 16. April 2022
sternezahl: 4.4/5 (40 sternebewertungen)

Ausdehnung von Festkörpern
der so genannte Volumen-Ausdehnungskoeffiezient. Im Wesentlichen ist temperaturbedingte Längen- beziehungsweise Volumenzunahme eines Festkörpers darauf zurückzuführen, dass die Atome beziehungsweise Moleküle des Festkörpers mit zunehmender Temperatur stärker um ihre Ruhelage schwingen.

Warum dehnen sich Feststoffe aus?

Wenn der feste Körper erhitzt wird, bewegen sich die Atome mehr und der Körper dehnt sich aus, weil er mehr Platz braucht. Die Atome in Flüssigkeiten sind nicht regelmäßig angeordnet und leicht untereinander verschiebbar. Beim Erhitzen wird die Flüssigkeit schließlich gasförmig.

Wie dehnen sich Feststoffe aus?

Festkörper dehnen sich beim Erwärmen aus, d.h. sie werden länger und auch "dicker". Dabei können große Kräfte entstehen, die unter Umständen auch zur Zerstörung des Körpers führen können. Daher ist es auch beim Bauen und in der Technik wichtig, die Wärmeausdehnung von Körpern zu berücksichtigen.

Warum dehnen sich Körper beim Erwärmen aus?

Nahezu alle Gase haben ein ähnliches thermisches Ausdehnungsverhalten. Dies ist auf die fast fehlenden Kräfte zwischen den verschiedenen Teilchen in einem Gas zurückzuführen.

Wann dehnen sich Stoffe aus?

Die meisten Körper vergrößern bei Erwärmung ihr Volumen. Die Volumenänderung ist bei Gasen größer als bei Flüssigkeiten und bei Flüssigkeiten größer als bei Festkörpern. Wasser und Gummi verhalten sich in bestimmten Temperaturbereichen anders.

Wärmeausdehnung - thermische Ausdehnung berechnen | Physik | Wärmelehre | Lehrerschmidt

45 verwandte Fragen gefunden

Welche Dinge dehnen sich bei Kälte aus?

Ungewöhnlicher Effekt: Während Metalle normalerweise bei Kälte schrumpfen, verhält sich eine Samariumverbindung genau umgekehrt – sie dehnt sich aus. Damit gehört sie zu nur einer Handvoll bekannter Materialien mit diesem Verhalten.

Wie stark dehnt sich Wasser aus?

Dieses nicht normale thermische Verhalten von Wasser wird in der Physik als Anomalie des Wassers bezeichnet. Bei Temperaturen über 4 °C verhält sich Wasser wie andere Flüssigkeiten. Bei Erhöhung der Temperatur dehnt es sich aus, bei Verringerung der Temperatur wird sein Volumen kleiner. 0,92 g/cm3.

Warum dehnen sich Flüssigkeiten bei Wärme aus?

Im Wesentlichen ist temperaturbedingte Volumenzunahme von Flüssigkeiten darauf zurückzuführen, dass die Geschwindigkeit der Atome beziehungsweise Moleküle in der Flüssigkeit zunimmt. Die Teilchen beanspruchen so mehr Raum innerhalb der Flüssigkeit, das Volumen nimmt zu.

Wie verhalten sich feste Körper wenn ihre Temperatur abnimmt?

Bei Erhöhung der Temperatur dehnen sich feste Körper aus, bei Verringerung der Temperatur ziehen sie sich zusammen.
...
Wenn sich die Temperatur des Körpers ändert, so ändert sich im Allgemeinen auch sein Volumen.
  1. vom Ausgangsvolumen,
  2. von der Temperaturänderung,
  3. vom Stoff, aus dem der Körper besteht.

Welches Material dehnt sich bei Wärme aus?

Nahezu alle Materialien – Kunststoffe, Metalle und sogar Holz – dehnen sich aus, wenn man sie erwärmt. Das gilt prinzipiell auch für eine spezielle magnetische Legierung, die Wissenschaftler nun untersucht haben.

Welches Material dehnt sich nicht aus?

Die meisten festen Stoffe dehnen sich bei Wärme aus. Doch amerikanische Forscher haben jetzt nachgewiesen, dass das Volumen eines aus Ytterbium (Yb), Gallium (Ga) und Germanium (Ge) bestehenden metallischen Materials im Temperaturbereich zwischen minus 170 und plus 130 Grad Celsius nahezu unverändert bleibt.

Wie rechnet man die Längenänderung aus?

Dabei ist:
  1. "Δl" ist die Längenänderung in Meter [ m ]
  2. "α" ist der Längenausdehnungskoeffizient ( Stoffabhängig ) in 1 durch Kelvin [ 1 / K ]
  3. "l0" ist das Ausgangslänge in Meter [ m ]
  4. "ΔT" ist die Temperaturänderung in Kelvin [ K ]
  5. "l" ist die Länge bei einer gewünschten Temperatur in Kelvin [ K ]

Was sagt der ausdehnungskoeffizient aus?

Der Ausdehnungskoeffizient oder Wärmeausdehnungskoeffizient ist ein Kennwert, der das Verhalten eines Stoffes bezüglich Veränderungen seiner Abmessungen bei Temperaturveränderungen beschreibt. Der hierfür verantwortliche Effekt ist die Wärmeausdehnung.

Wie ändert sich die Dichte mit der Temperatur?

Im Allgemeinen nimmt mit sinkender Temperatur die Dichte zu, mit steigender Temperatur nimmt die Dichte ab. Bei Wasser herrscht aber eine sogenannte Dichteanomalie. Diese äußert sich wie folgt: Wird Wasser abgekühlt, so verringert sich das Volumen des Wasser und damit steigt die Dichte.

Wie ändert sich die Dichte eines festen Körpers bei Erwärmung?

Was geschieht im Allgemeinen mit der Dichte eines festen Körpers beim Erwärmen? Die Dichte des Körpers bleibt gleich.

Was ändert sich im Körper bei einer Temperaturänderung?

Bei einer bestimmten Temperatur nimmt ein fester Körper, eine Flüssigkeit oder ein Gas ein bestimmtes Volumen ein. Ändert sich die Temperatur, so ändert sich in der Regel auch das Volumen, wenn der betreffende Körper die Möglichkeit der Volumenänderung hat.

Was passiert wenn Flüssigkeit erwärmt wird?

Bei Temperaturerhöhung im Raum dehnt sich die Flüssigkeit im Thermostaten aus. Das Ventil wird stärker geschlossen. Bei Verringerung der Temperatur geschieht der umgekehrte Vorgang.

Welche Flüssigkeiten dehnen sich bei Erwärmung aus?

Bei Temperaturen über 4 ° C 4 ~°C 4 °C verhält sich Wasser wie die meisten Stoffe: Es dehnt sich also bei Erwärmung aus. Bei 4 ° C 4 ~ °C 4 °C hat Wasser die größte Dichte und damit das kleinste Volumen. Bei der Erwärmung von 0 ° C 0 ~°C 0 °C auf 4 ° C 4~°C 4 °C zieht es sich deswegen zusammen.

Warum dehnt sich Wasser aus?

Beim Gefrieren dehnt sich Wasser aus. Die Moleküle im Eiskristall beanspruchen mehr Raum als im (flüssigen) Wasser. Eis hat also eine geringere Dichte und kann auf dem Wasser schwimmen. Ist das Wasser erst einmal gefroren, ändert sich die Dicht nicht mehr relevant.

Bei welcher Temperatur dehnt sich Wasser aus?

Kühlt man Wasser ab, verringert es zunächst sein Volumen. Bei 4 Grad Celsius (°C) ist das Volumen des Wassers am kleinsten und damit die Dichte der Teilchen am größten. Jetzt kommt der spannende Punkt: Wenn das Wasser dann unter 4 °C abgekühlt wird, dehnt es sich wieder aus.

Was passiert mit Wasser bei 100 Grad?

Das hat praktische Auswirkungen. Wir alle haben gelernt, dass Wasser bei 100 Grad Celsius siedet, also vom flüssigen in den gasförmigen Aggregatzustand übergeht. Das stimmt auch – es sei denn, der Luftdruck verändert sich in Relation zum Normaldruck auf Meereshöhe, der rund 1 bar beträgt.

Was zieht sich bei Kälte zusammen?

Normalerweise kennen wir das nur umgekehrt: Sachen ziehen sich bei Kälte zusammen. Wasser aber braucht mehr Platz, wenn es zu Eis wird.