Wieso dehnt sich ein Metallring beim erhitzen nicht nach innen aus?
4 Antworten
Denke Dir eine Metallplatte, auf die Du zwei konzentrische Ringe zeichnest.
Nur erwärmst Du die Metallplatte, dabei dehnt diese sich gleichmäßig aus.
Die beiden gezeichneten Ringe werden ebenfalls beide größer.
Dasselbe geschieht, wenn Du das Metall außerhalb des äußeren Rings und innerhalb des inneren Rings wegschneidest.
Sehr schön erklärt!
Alternativ:
Wir nehmen eine kreisförmige Metallplatte. Wenn sie spannungsfrei ist (sich beim Zersägen nicht verzieht), bleibt sie dies auch beim gleichmäßigen Erhitzen.
Jetzt sägen wir eine kreisförmige Scheibe aus der Mitte aus, lassen sie aber an ihrem Platz im entstehenden Ring liegen.
Wenn wir sowohl den äußeren Ring als auch die innere Platte gleicherweise und gleichmäßig erhitzen, muss die ganze Anordnung auch wieder spannungsfrei bleiben - sonst würde ja auch die gesamte Platte beim Erhitzen Spannungen entwickeln.
Da sich die innere Platte beim Erhitzen ausdehnt, muss das deshalb der innere Rand des Rings in genau gleicher Weise tun (alles Andere würde wieder zu Spannungen in der erhitzten ursprünglichen Platte führen).
Beim Erhitzen dehnt das Metall sich aus. Du bekommst aber nicht
mehr Metall. Die Anzahl Metallatome bleibt gleich!!!! Um das Loch
kleiner werden zu lassen, müssten die Metallatome näher zusammenrücken
aber beim Erhitzen passiert genau das Gegenteil.
Gruß
Henzy
P.S.: du kannst die Frage noch 100 Mal stellen.....die Antwort bleibt die Gleiche.
Das Loch selber wird auch größer. Deswegen dehnt es sich nach außen.
Nehmen wir einmal an, dass ein gestreckter Metalldraht von z.B. 1m Länge und 0,5mm Durchmesser erwärmt wird. Man wird feststellen, dass die Länge des Drahtes sich wesentlich um mehr Längeneinheiten ändert als sein Durchmesser. Wenn der Draht einen Kreis bildet, so bedeutet das, dass sich der Umfang des Kreises wesentlich mehr vergrößert als der Durchmesser des Drahtes (nicht des Kreises!). Die Folge davon ist, dass sich der Durchmesser des Kreises wesentlich mehr vergrößert als er nach innen zunimmt. Somit führt die Erwärmung eines kreisförmig geformten Metalldrahtes in erster Linie zur Vergrößerung des Kreisdurchmessers, also zu einer Ausdehnung nach außen.
Gruß, H.
Metall dehnt sich aus, es schrumpft nicht
Ja aber wieso