Rechenaufgaben zur Wärmeausdehnung
Aufgabe 1)
a) Beton und Stahl dehnen sich bei Erwärmung gleich schnell aus. Dadurch werden
Risse und Spannungen vermieden.
b) Aluminium dehnt sich doppelt so stark aus wie andere Stoffe. Daher muss amn
es besonders gut beweglich lagern, wenn man damit bauen möchte.
c) Der Träger kühlt um 500°C ab. Daher muss man das fünffach des Tabellenwertes
nehmen. Außerdem ist er 6m lang, daher muss man den Wert noch versechsfachen.
Insgesamt kommt eine Verkürzung um 36cm heraus. Der Träger ist also nur noch
5,64m lang.
d) Holz ändert seine Länge kaum bei Erwärmung. Außerdem ist es biegsam und kann
daher Längenänderungen auffangen.
e) Der Diesel hat sich um 17°C erwärmt. Da es sich um 60L handelt beträgt die
Mengenzunahme Vol = 0,9*17*60 ccm = 918ccm. Dies entspricht fast einem
Liter!
f) Die Ausdehnung beträgt 0,18 * 44 * 0,75 ccm = 5,94 ccm. Das ist weniger als
der übliche Rest Luft im Kopf der Flasche. Die Flasche wird also wahrscheinlich
nicht platzen.
g) 2500ccm entsprechen 2,5L. Der Volumenverlust beträgt also 3,7 * 16 * 2,5 ccm
= 148ccm. Das sind p=% = 5,92%