Big Bang 2, Schulbuch

77 10.2 Ausdehnung durch Erwärmung an. Nimm an, du leerst kochendes Wasser in ein Glas . Die Innenseite erhitzt sich sofort auf 100 °C und dehnt sich aus ( B 10.14 ). Die Außenseite bekommt davon nichts mit, weil die Wärmeleitung von Glas bescheiden ist. Das führt zu sehr starken Spannungen im Glas und kracks ( 1  Info: Glas mit Feuer schnei­ den )! Hitzebeständiges Glas dehnt sich weniger stark aus und springt daher auch nicht so leicht ( A6) . Glas mit Feuer schneiden Mit geringem Aufwand kannst du aus alten Flaschen Trinkgläser machen. Probiere das aber mit Erwachse- nen aus! Du knüpfst einen Wollfaden straff um eine Flasche ( B 10.15 a ). Dann ziehst du ihn ab, tauchst ihn in Spiritus ( b ) und ziehst ihn wieder über die Flasche ( c ). Nun zündest du den Faden an und wartest, bis die Flamme von selber ausgeht. Dabei drehst du die Flasche langsam um ihre eigene Achse ( d ). Wenn du sie dann unter das kalte Wasser hältst, zieht sich die Außenseite ruckartig zusammen, und die Flasche bricht an der erhitzten Stelle ( e ). Jetzt den Rand noch sorg­ fältig abschleifen und einen kühlen Drink genießen! Wie man Glas mit Feuer schneidet B 10.15 Die Längenausdehnung ist im Prinzip ein sehr kleiner Effekt, aber bei großen Objekten kann sich das ganz schön zusammenläppern. Zum Beispiel ist der Eiffel­ turm in Paris im Sommer etwa 15 cm höher als im Winter! Das ist nicht viel und auch egal, aber bei Schienen tritt dieser Effekt natürlich ebenfalls auf. Wenn man nichts dagegen unternimmt, dann kann es in der Sommerhitze zu saftigen Gleisverwerfungen kommen ( B 10.16 ). Früher löste man das Problem, B 10.14 indem man den Schienen kleine Zwischenräume zum Ausdehnen ließ. Heute werden sie ohne Zwischen- raum verlegt, aber extrem fest im Boden verankert. Auch bei Brücken darf die Wärmeausdehnung nicht unterschätzt werden. Sie sind an den Enden meistens auf Rollen gelagert und haben außerdem Dehnungs­ fugen ( B 10.17 ). Bei Rohren , die sich sehr stark erhitzen kön- nen, sind Deh­ nungsschleifen eingebaut ( A8 ), um die Längen­ änderungen gezielt auszu- gleichen. Rollenlager und Dehnungsfugen bei Brücken B 10.17 Wenn Stoffe mit unter­ schiedlich starker Wärme­ ausdehnung verbunden sind, krümmen sie sich bei Tempe- raturveränderungen ( A7; B 10.18 ). Den Effekt nutzt man bei Bimetall-Thermo- metern ( B 10.26 a ) und bei Schaltern für die Wärme­ regelung, etwa bei Bügeleisen oder Toaster. Die Ausdehnung von Flüssigkeiten wird vor allem beim Flüssigkeits-Thermometer ausgenützt ( B 10.21 ). Aber auch Gase dehnen sich aus. Das sieht man sehr schön bei der Flasche in A11 . Bereits die Temperatur der Hän- de reicht aus, dass Luftblasen aus der Öffnung blub- bern. Wenn Gase erhitzt werden, aber keinen Platz zum Ausdehnen bekommen, dann erhöht sich der Druck ( Kap. 11.1 ). Deshalb darf man niemals volle Spray­ dosen ins Feuer werfen , weil sie explodieren können ( A9 ). Und den Druck von Autoreifen sollte man immer in möglichst kaltem Zustand überprüfen, weil sonst ein zu hoher Druck vorgetäuscht wird ( A10 ). Die Angaben für den Reifendruck gelten nämlich für kalte Reifen. B 10.16 B 10.18 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv