Physik, thermische Ausdehnung?
Ich muss für den Physikunterricht den Querschnitt eines Kupferrohres zeichnen und anhand dieser erklären, wie sich der Innendurchmesser des Rohres bei Wärmezufuhr verändert und warum er das tut. Physik ist leider nicht so meine Stärke, weshalb ich jetzt hier nachfrage.
Meine bisherige Antwort: Da sich feste Körper bei Wärmezufuhr in alle Raumrichtungen gleichmäßig ausbreiten, vergrößert sich der Außendurchmesser, während der Innendurchmesser sich verkleinert.
Reicht das aus? Auch nach einiger Internetrecherche habe ich nicht wirklich etwas Hilfreiches zu dem Thema gefunden. Ich hoffe, dass mir hier jemand weiterhelfen kann.
2 Antworten
Denk' nicht nur an den Durchmesser, sondern auch an den Umfang des Rohres. Überleg' mal, was mit dem äußeren und dem inneren Umfang des Rohres passiert.
Würde der Innendurchmesser kleiner, so würde auch der innere Umfang kleiner, aber das würde bedeuten, daß das Material an der Innenseite des Rohres sich nicht ausdehnt, sondern zusammenzieht.
Vorsicht Falle:
Der Innendurchmesser wird auch größer, nicht kleiner.
Beispiel:
Der Außendurchmesser sei 20 mm die Wandstärke 1 mm. Dann ist der Innendurchmesser 18 mm.
Wenn sich das Material 10% ausdehnt (das ist eigentlich unrealistisch viel), ist der Außendurchmesser 22 mm und die Wandstärke 1,1 mm. Der Innendurchmesser ist also 19,8 mm. Er hat sich also auch um 10% vergrößert.