Wärmeausdehnungsrechner
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Wärmeausdehnungsrechner
Die Dimensionsänderungen von Feststoffen, Flüssigkeiten und Gasen bei Temperaturänderungen bei konstantem Druck.
Während der Wärmeübertragung verändert sich die Energie, die in den intermolekularen Bindungen zwischen Atomen gespeichert ist. Wenn die gespeicherte Energie zunimmt, erhöht sich auch die Länge der Molekülbindung. Infolgedessen dehnen sich Feststoffe typischerweise als Reaktion auf Erwärmung aus und ziehen sich beim Abkühlen zusammen; Diese Reaktion auf Temperaturänderungen wird als Wärmeausdehnungskoeffizient ausgedrückt.
Der thermische Ausdehnungskoeffizient ist eine thermodynamische Eigenschaft eines Stoffes. Es setzt die Temperaturänderung in Beziehung zur Änderung der linearen Abmessungen eines Materials. Es handelt sich um die Bruchteilsänderung der Länge pro Grad Temperaturänderung.
Die meisten Feststoffe dehnen sich beim Erhitzen aus. Der Grund dafür ist, dass Atome dadurch aufgrund der großen kinetischen Energie, die sie bei hohen Temperaturen haben, mehr Raum zum Hin- und Herspringen haben. Die Wärmeausdehnung ist ein relativ kleiner Effekt, der in der absoluten Temperatur annähernd linear verläuft.
Die meisten Materialien unterliegen einer Wärmeausdehnung: Sie neigen dazu, sich bei Erwärmung auszudehnen und sich bei Abkühlung zusammenzuziehen. Aus diesem Grund werden Brücken mit Dehnungsfugen aus Metall gebaut, damit sie sich ausdehnen und zusammenziehen können, ohne dass es zu Störungen in der Gesamtstruktur der Brücke kommt. Auch andere Maschinen und Konstruktionen verfügen über einen eingebauten Schutz gegen die Gefahren der Wärmeausdehnung. Aber auch die Wärmeausdehnung kann von Vorteil sein und die Funktion von Thermometern und Thermostaten ermöglichen.
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