46 Der Versuch zeigt, welche Kräfte bei der Wärmeausdehnung der Körper wirksam werden können. Damit wird auch verständlich, wie wichtig es ist, diese großen Kräfte überall in der Technik zu berücksichtigen. Befindet sich eine Flüssigkeit oder ein Gas in einem abgeschlossenen Gefäß, ist keine Volumsvergrößerung möglich. In diesem Fall erhöht sich bei steigender Temperatur der Druck. Bei zu starker Erwärmung kann dieser die Zerstörung des Behälters bewirken (Abb. 25.4). Deshalb dürfen auch Propangasflaschen oder Spraydosen nicht längere Zeit in der Sonne stehen. Bei einer Temperatur um 10 °C beträgt für den Stoff die Längenänderung eines Stabes von 1m Länge in mm: die Volumsänderung eines Körpers von 1m3 Rauminhalt in dm3: Aluminium 0,24 0,7 Silber 0,20 0,6 Messing 0,18 0,5 Kupfer 0,17 0,5 Beton 0,14 0,4 Stahl 0,14 0,4 Platin 0,06–0,09 0,2–0,3 Glas 0,02 0,06 Invar (Eisen-Nickel-Legierung) 0,02 0,06 Quarzglas 0,005 0,02 Alkohol 14 Wasser 2 Quecksilber 2 Luft und andere Gase 36,6 25.5 Längen- und Volumsänderung einiger Stoffe: Bei Festkörpern und bei Gasen wird als Ausgangstemperatur 0 °C genommen, bei Flüssigkeiten 18 °C. Du bist dran – zeige deine Kompetenz: 25.1 Warum springen dickwandige Gläser beim Einfüllen heißer Flüssigkeiten häufiger als dünnwandige? 25.2 Beton alleine reicht zum Bauen stabiler Bauwerke nicht aus. Warum werden gerade Stahl und Stahlgeflechtegeflechte mit einbetoniert? Recherchiere im Internet. 25.3 Warum ist Invar, eine Legierung von Nickel und Eisen, zur Anfertigung von genauen Maßstäben besonders geeignet? 25.4 Recherchiere, warum Quarzglas große und rasche Temperaturschwankungen verträgt. 25.5 Nach welcher Seite krümmt sich ein Bimetallstreifen beim Erwärmen? 25.6 Nenne Beispiele, bei denen die Wärmeausdehnung von Flüssigkeiten und Gasen berücksichtigt werden muss! 25.4 Brandmelder mit Sprinkleranlage. Durch die große Hitzeentwicklung bei einem Brand sprengt die Flüssigkeit ein Glasröhrchen, die Löschanlage wird so in Betrieb gesetzt. Das Volumen von Körpern wird im Allgemeinen beim Erwärmen größer, beim Abkühlen kleiner. Bei gleicher Erwärmung dehnen sich Gase wesentlich stärker aus als Flüssigkeiten und diese stärker als die festen Körper. Bei Erwärmung um 1 °C dehnen sich Gase bei gleichbleibendem äußeren Druck um 1/273 ihres Volumens aus. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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