10 21.3 Gleisverwerfung und Co. Ausdehnung durch Erwärmung Alles dehnt sich aus, wenn es erwärmt wird. Wenn man das im Alltag nicht beachtet, kann das zu kleinen und großen Katastrophen führen. Füllt man siedendes Wasser in ein Glas, bekommt dieses öfters einen Sprung. Welche Erklärung hast du dafür? Und wie funktioniert hitzebeständiges Glas? Tauche eine leere Flasche unter Wasser und erwärme sie mit beiden Händen (B 21.15). Beobachte nun die Öffnung. Was passiert nach einiger Zeit? Welche Erklärung hast du dafür? Wickle mit Hilfe eines Stifts einen Streifen Kaugummipapier zu einer Spirale (B 21.16 a) und erwärme diese dann über einer Flamme (b). Erkläre, was passiert und begründe deine Beobachtungen. Rohre, die heißes Wasser oder Dampf transportieren, haben hin und wieder eigenartige Schleifen eingebaut (B 21.17). Recherchiere den Grund dafür im Internet. Wieso darfst du volle Spraydosen niemals ins Feuer werfen? Erkläre den Zusammenhang zu A 10 . B 21.15 Was kannst du beobachten? Wie kannst du das erklären? A 9 A 10 A 11 a b B 21.16 Was passiert mit dem Kaugummipapier und warum? A 12 B 21.17 Was haben diese kuriosen Schleifen für einen Sinn? A 13 Egal ob fest, flüssig oder gasförmig: Wenn man Stoffe erwärmt, dehnen sich diese aus! Man nennt den Effekt Wärmeausdehnung. Dieser kommt vereinfacht gesagt dadurch zu Stande, dass die Teilchen bei höheren Temperaturen wegen der stärkeren Bewegungen mehr Platz brauchen. Sehen wir uns dazu Beispiele mit besonders viel Alltagsbezug an. Fangen wir bei den Gasen an. Dass sich diese durch Erwärmung ausdehnen, kannst du sehr schön bei der Flasche in A 10 sehen. Bereits die Temperatur der Hände und ein wenig Geduld reichen aus, dass Luftblasen aus der Öffnung blubbern. Wenn Gase erhitzt werden, aber keinen Platz zum Ausdehnen bekommen, dann erhöht sich der Druck. Deshalb darf man niemals volle Spraydosen ins Feuer werfen, weil sie dann explodieren könnten ( A 13 ). Die Wärmeausdehnung der Luft ist auch der Grund, warum man den Druck von Autoreifen (B 21.18) immer in möglichst kaltem Zustand überprüfen sollte, also zu Beginn einer Fahrt. Die Angaben für den Reifendruck gelten nämlich für kalte Reifen. Misst man bei warmen Reifen, etwa nach einer längeren Fahrt auf der Autobahn, ist der Druck gestiegen und sieht in Ordnung aus, obwohl er eventuell zu niedrig ist. Die Ausdehnung von Flüssigkeiten wird beim Flüssigkeits-Thermometer ausgenützt. Davon ist im nächsten Kapitel die Rede. Auch beim Heizen mit Radiatoren (B 21.19) muss man die Wärmeausdehnung berücksichtigen. Das heiße Wasser im Heizungssystem braucht ein Expansionsgefäß. Dieser meist zylindrische Metallbehälter ist mit Gas gefüllt und gibt dem Wasser Platz, sich bei Erwärmung auszudehnen (= expandieren). B 21.19 Wärmebild eines Radiators, auf dem Kleidung zum Trocken aufgehängt ist. Wärmebilder werden in Kap. 22.3 noch genauer besprochen. B 21.18 Den Reifendruck sollte man nur in kaltem Zustand überprüfen. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
RkJQdWJsaXNoZXIy MTA2NTcyMQ==