Was ist wärmeausdehnung?

Gefragt von: Klaus Dieter Hoppe  |  Letzte Aktualisierung: 20. Februar 2021
sternezahl: 4.8/5 (65 sternebewertungen)

Unter Wärmeausdehnung versteht man die Änderung der geometrischen Abmessungen eines Körpers, hervorgerufen durch eine Veränderung seiner Temperatur. Die Umkehr dieses Vorganges durch die Abkühlung wird oft als Wärmeschrumpfung bezeichnet. Der Kennwert ist der Ausdehnungskoeffizient.

Was versteht man unter Wärmeausdehnung?

Unter Wärmeausdehnung versteht man die Änderung der geometrischen Abmessungen (Länge, Fläche, Volumen) eines Körpers, hervorgerufen durch eine Veränderung seiner Temperatur.

Was ist der Ausdehnungskoeffizient?

Der für die Ausdehnung eines Stoffes durch Veränderung der Temperatur verantwortliche Effekt wird Wärmeausdehnung genannt und durch den Wärmeausdehnungskoeffizienten beschrieben. Der Wärmeausdehnungskoeffizient ist stoffspezifisch und temperaturabhängig.

Wie wird in der Technik die Wärmeausdehnung von Stoffen genannt?

Der Ausdehnungskoeffizient oder Wärmeausdehnungskoeffizient, umgangssprachlich auch Dehnfaktor, ist ein Kennwert, der das Verhalten eines Stoffes bezüglich Veränderungen seiner Abmessungen bei Temperaturveränderungen beschreibt – deswegen oft auch thermischer Ausdehnungskoeffizient genannt.

Welche festen Körper dehnen sich bei Erwärmung gleich stark aus?

Bei Erwärmung dehnen sich Gase wesentlich stärker aus als Flüssigkeiten. Bleibt der Druck eines Gases während der Erwärmung konstant, so dehnt es sich proportional zur absoluten Temperatur aus. bei konstantem Druck ist somit näherungsweise für alle Gase gleich.

Wärmeausdehnung - thermische Ausdehnung berechnen | Physik | Wärmelehre | Lehrerschmidt

25 verwandte Fragen gefunden

Warum dehnen sich die meisten Stoffe beim Erwärmen 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 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.

Was wird bei der Wärmekompensation berücksichtigt?

Mit einer Wärmeausdehnung geht stets auch eine Änderung der Dichte einher. ... Weitere Beispiele der Nutzung der Wärmeausdehnung sind Bimetallstreifen, viele Arten von Thermometern und Temperaturreglern, der Stirlingmotor, alle Verbrennungsmotoren und Heißluftballone.

Welches Material dehnt sich am meisten 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 berechnet man die Längenänderung?

Festkörper dehnen sich beim Erwärmen i.d.R. in alle Raumrichtung gleichmäßig aus. Bei Festkörpern gibt man oft den Längenausdehnungskoeffizienten α an. Für die Längenänderung gilt Δl=α⋅l0⋅Δϑ.

Wo wird die Längenänderung technisch genutzt?

Auch bei langen festen Körpern, z. B. bei Rohrleitungen, Stahlbrücken (Bild 1), Eisenbahnschienen, Betonfahrbahnen von Autobahnen oder Hochspannungsleitungen, ändert sich bei Temperaturänderung das Volumen und damit die Abmessungen. Bei solchen Körpern ist aber meist nur die Längenänderung von praktischer Bedeutung.

Wie verhält sich der längenausdehnungskoeffizient zu Volumenausdehnungskoeffizient?

Zusammenhang zwischen Längen- und Raumausdehnungskoeffizienten. Für isotrope Festkörper gilt, dass sich die Längenänderung in allen drei Raumrichtungen gleich verhält. Das Volumen eines Quaders ist gegeben durch das Produkt seiner Kantenlängen V = L 1 ⋅ L 2 ⋅ L 3 .

Was gibt der längenausdehnungskoeffizient an?

Der lineare Ausdehnungskoeffizient gibt an, um welche Längendifferenz im Verhältnis zur gesamten Länge L, sich ein fester Körper bei einer Temperaturänderung von einem Kelvin verändert.

Wie verhält sich eine Flüssigkeit die erwärmt und dann abgekühlt wird?

Wenn man Flüssigkeiten erwärmt, dann dehnen sie sich im Allgemeinen in alle Richtungen aus, wenn man sie abkühlt, dann ziehen sie sich im Allgemeinen in alle Richtungen zusammen.

Was bedeutet das Wort Ausdehnung?

Ausdehnung steht für: die Eigenschaft des Raumes und sinnlich wahrnehmbarer Objekte (Raumerfüllung), siehe Raum (Philosophie) die Maße der räumlichen Dimensionen eines Objekts, die Abmessung. die Volumenvergrößerung eines Körpers durch Druckentlastung oder Erwärmung, siehe Ausdehnungskoeffizient.

Bei welchem Vorgang in der Natur oder Technik muss man die Volumenänderung von Flüssigkeiten bei Erwärmung beachten?

Bei Thermostaten zur Regelung der Raumtemperatur wird ebenfalls die Volumenausdehnung von Flüssigkeiten genutzt. Bei Temperaturerhöhung im Raum dehnt sich die Flüssigkeit im Thermostaten aus. Das Ventil wird stärker geschlossen. Bei Verringerung der Temperatur geschieht der umgekehrte Vorgang.

Wie dehnt sich Metall aus?

Unter dem Einfluss von Wärme dehnen sich (fast alle) Festkörper aus. Zum Beispiel wird ein Metallstab länger und dicker, wenn man ihn erhitzt. Wenn der Metallstab wieder auf seine ursprüngliche Temperatur abkühlt, verkürzt er sich auch wieder auf seine ursprünglichen Maße.

Wie weit dehnt sich Aluminium aus?

Wenn die Temperatur von Aluminium erhöht wird, dehnt sich das Metall aus und dies wird als Wärmeausdehnung bezeichnet. Ein Beispiel für die thermische Ausdehnung: Die Temperatur eines Stücks Aluminiumlegierung 6063, beträgt -20 ̊C, bei einer Länge von 2700 mm.

Wie dehnt sich Glas aus?

Denn das Glas selbst wird natürlich auch heiß, nicht zuletzt wegen des direkten Kontakts zum Topf. Gewöhnliches Glas dehnt sich bei Erwärmung aus und zieht sich bei Kälte zusammen. Da auf dem Herd nur einzelne Bereiche erhitzt werden, würde die Glasplatte bei den entstehenden Temperaturunterschieden rasch zerspringen.

Wie stark dehnt sich Luft bei Erwärmung aus?

Ein Liter Luft (1000cm3) dehnt sich bei der Erwärmung um 10°C (bzw. 10 K) um ca. 37cm3 aus. Dies ist sehr viel mehr als die entsprechende Volumenzunahme bei Festkörpern und auch deutlich mehr als die entsprechende Volumenzunahme bei Flüssigkeiten.