Impuls Physik 2, Schulbuch

71 Warm oder kalt – Temperatur 7 Die Wärmeausdehnung Eisenbahnschienen aus Metall dehnen sich in der Wärme sehr stark aus und ziehen sich in der Kälte zusammen. Um Unfälle zu vermeiden, müssen zwischen den Schienen ausreichend breite Dehnfugen gelassen werden. Das ermöglicht es den Schienen, sich bei steigenden Temperaturen ausreichend auszudehnen. Auch bei Rohrleitungen müssen Längenänderungen durch die Temperatur berücksichtigt werden. Brücken werden auf bewegliche Rollen gesetzt und können so die temperaturbedingten Längenunterschiede ausgleichen. Unter Wärmekompensation versteht man die technische Berücksichtigung der Wärmeausdehnung von Stoffen. Eine technische Anwendung der Wärmeausdehnung ist das Heißnieten . Eisenteile werden mit glühenden Nieten verbunden. Wenn die Nieten abkühlen, ziehen sie sich zusammen und pressen die Eisenteile fest zusammen. So erreicht man eine enorme Stabilität. Auch Thermometer nutzen die Wärmeausdehnung. Ältere Flüssigkeitsthermometer enthalten flüssiges Quecksilber. Die Dämpfe dieses Metalls sind hochgiftig. Deshalb wird heute gefärbter Alkohol verwendet. Elektronische Thermometer zeigen die Temperatur auf einem digitalen Ziffernfeld an. In der Technik kann man sich die Wärmeausdehnung zunutze machen, zB beim Heißnieten oder bei der Fertigung von Thermometern. Du hast bereits gehört, dass Wasser seine größte Dichte bei ca. 4 °C hat. Wird Wasser wärmer oder kälter als 4 °C, dehnt es sich aus. Diese Eigenschaft wird als Anomalie des Wassers bezeichnet. Sie ist die Ursache für die Sprengkraft von Eis. Deshalb darfst du niemals eine volle Wasserflasche in den Gefrier- schrank legen oder stellen. Sie würde zerspringen. Genau das passiert auch mit Wasser, das in Fugen von Gestein eindringt und im Winter bei Temperaturen unter 0 °C zu Eis wird. Es entwickeln sich dabei gewaltige Druckkräfte, die ganze Gesteins- blöcke absprengen können ( Frostsprengung ). Wasser dehnt sich beim Gefrieren aus und hat dann eine enorme Sprengkraft. M M M Dehnungsausgleich bei einer Rohrleitung Brücken sind auf beweglichen Rollen gelagert. Wasser entwickelt beim Gefrieren enorme Kräfte. V4 Bewegte Tinte Beobachten + Untersuchen + Bewerten Tropfe je einen Tropfen Tinte in ein Glas mit kaltem und in ein Glas mit heißem Wasser. Beobachte, was mit der Tinte passiert. Erkennst du den Unterschied zwischen der Tinte im kalten und der Tinte im heißen Wasser? Materialien ein Glas mit kaltem Wasser ein Glas mit heißem Wasser Tinte Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv