Wann Dir elektresch Kabelen genau observéiert, mierkt Dir, datt se wéinst Schlappheet no ënnen gebéit sinn. Firwat ginn elektresch Kabelen bewosst geléist, anstatt einfach gespannt? Déi meescht Diech zu Flores a Lembata, Ost-Nusa Tenggara, si aus Zink (Zn). Dagsiwwer oder nuets maachen Zinkdiech Kaméidi. Firwat mécht Zink Kaméidi? Wann Dir op der Insel Java wunnt, hutt Dir vläicht schonn Eisebunnsgleiser observéiert. Et gi Lücken an de Schinneverbindungen. Wat ass d'Funktioun vun dëse Lücken an de Schinneverbindungen? Et gi vill Saachen, iwwer déi Dir nodenke kënnt a froe kënnt, am Zesummenhang mam Thema Expansioun.
Längtenausdehnung
Déi meescht Feststoffer ënnerleien enger linearer Expansioun, wann hir Temperatur ännert. Dëst bezitt sech op eng Zou- oder Ofsenkung vun der Längt. Typesch erhéicht sech d'Längt vun engem Objet wann seng Temperatur eropgeet, während seng Längt ofhëlt wann seng Temperatur erofgeet. Dir kéint mengen, datt eng linear Expansioun nëmme bei Objeten wéi dënnen Drot virkënnt. Zum Beispill, betruecht en Auto, deen um Stroosserand geparkt ass a dem Sonneliicht ausgesat ass. Wann den Auto iwwerhëtzt, kann d'Metallplack méi déck ginn oder d'Längt vun hire Säiten kann zouhuelen. En Zinkdaach kann och eng linear Expansioun erliewen. An dësem Fall, wann den Zink iwwerhëtzt ass, decken sech d'Kante vum Zink aus an den Zink kann och méi déck ginn. Datselwecht geschitt mat Eisebunnsgleiser a Brécken aus Eisen oder Stol.
Déi meescht Feststoffer dehnen sech aus oder zéien sech zesummen, wann hir Temperatur ännert, dofir musse mir verstoen, wéi Temperaturännerungen d'Ausdehnung vu Feststoffer beaflossen. Dëst ass ganz hëllefräich beim Design vun Ausrüstung, Gebaier, Gefierer, etc. Zum Beispill d'Lücken an Eisebunnsgleiser. Eisebunnsgleiser si aus Stol. Ingenieuren hunn d'Breet vun de Lücken tëscht all Schinn berechent. Un engem waarmen Dag dehnen sech d'Schinne ëm e puer Zentimeter aus. Wann en Zuch driwwer fiert, klëmmt och d'Temperatur vun de Schinne, wouduerch d'Schinne sech ëm wéivill Zentimeter ausdehnen. An enger kaler Nuecht schrumpfen d'Schinne ëm wéivill Zentimeter. Baséierend op der Analyse schätzen d'Ingenieuren den Ofstand tëscht de Schinnelücken, sou datt wann d'Schinnetemperatur eropgeet, d'Schinne sech net beréieren a sech verbéien.
Fir eis ze hëllefen, d'Formel ofzeleeden, déi d'Bezéiung tëscht der Temperaturännerung an dem Grad vun der linearer Expansioun uginn, betruechte mir e festen Objet, deen eng Expansioun duerchleeft, wéi an der Figur riets gewisen. Beschrëftung: To = Ufankstemperatur, T = Endtemperatur, Lo = ufänglech Längt, L = Längt no der Expansioun, Delta L = Ännerung vun der Längt, Delta T = Ännerung vun der Temperatur.
Wann d'Temperatur vum Objet = T o (den Objet ass nach ëmmer kal), ass d'Längt vum Objet = L o . Wann d'Temperatur vum Objet = T (d'Temperatur vum Objet klëmmt), ass d'Längt vum Objet = L. Baséierend op de Resultater vun Observatiounen an Experimenter ass d'Ännerung vun der Längt vum Objet proportional zu der Ännerung vun der Temperatur. Wann d'Temperatur klëmmt, klëmmt d'Längt vum Objet. Am Géigendeel, wann d'Temperatur erofgeet, klëmmt d'Längt vum Objet. D'Ännerung vun der Längt vum Objet ass och proportional zu der initialer Längt vum Objet (L o ). Wann d'Gréisst vun der Temperaturännerung d'selwecht ass, wäert en Objet, deen zum Beispill 10 Meter laang ass, ëm 2x méi laang ginn am Verglach zu engem Objet, deen nëmme 5 Meter laang ass. Wat den Objet also méi laang ass, wat d'Ausdehnung vum Objet méi grouss ass.
D'Ännerung vun der Längt vun engem Objet (Delta L) ass proportional zu der Ännerung vun der Temperatur (Delta T):
D'Ännerung vun der Längt vum Objet (Delta L) ass proportional zu der initialer Längt vum Objet (Lo):
D'Längtännerung vun all Objet ass anescht. Och wann en grouss ass Temperaturännerungen Ähnlech ass d'Ausdehnung, déi vum Eisen erlieft gëtt, net déiselwecht wéi déi, déi vum Glas erlieft gëtt. Datselwecht gëllt fir aner Objeten. Dofir hänkt déi linear Ausdehnung vum linearen Ausdehnungskoeffizient vun all Objet of. De linearen Ausdehnungskoeffizient fir all Objet gëtt duerch Experimentéiere bestëmmt. Wat méi grouss de linearen Ausdehnungskoeffizient ass, wat méi grouss d'Längtzounahm. Wat méi kleng de linearen Ausdehnungskoeffizient ass, wat méi kleng d'Längtzounahm. Et kann ee soen, datt d'Ännerung vun der Längt vun engem Objet proportional zum linearen Ausdehnungskoeffizient ass.
Déi dräi Vergläicher uewendriwwer ginn an enger Equatioun ausgedréckt:
Déi total Längt vun engem Objet nodeems en ausgedehnt oder kontraktéiert gouf, kann duerch d'Additioun vun der initialer Längt vum Objet (Lo) an Ännerungen an der Objetlängt (Delta L).
Wann d'Temperatur ännert (TT)o) negativ ass, dann ass d'Ännerung vun der Längt (LL)o) ass och negativ. An dësem Fall verkierzt sech d'Längt vum Objet. Am Géigendeel, wann d'Temperatur sech ännert (TTo) positiv ass, dann ass d'Ännerung vun der Längt (LLo) ass och positiv. An dësem Fall gëtt den Objet méi laang.
Folgend ass de Koeffizient vun der linearer Expansioun vu Feststoffer bei enger Temperatur vun 20 ° C. Flëssegkeeten a Gase änneren hir Form, sou datt se keng linear Expansioun erliewen. De Koeffizient vun der linearer Expansioun vu Feststoffer hänkt och vun der Temperatur of. Bei verschiddenen Temperaturen variéiert de Koeffizient vun der linearer Expansioun vu Feststoffer och. Wann den Temperaturënnerscheed net ze grouss ass, ass den Ënnerscheed am Koeffizient vun der linearer Expansioun och net ze grouss, sou datt en ignoréiert ka ginn.
Volumenausdehnung
Längtenausdehnung gëtt nëmme vu festen Objeten erlieft, Volumenausdehnung gëtt vun allen Objeten erlieft, egal ob fest, flësseg oder gasfërmeg. D'Equatioun fir d'Volumenausdehnung ass ähnlech wéi d'Equatioun fir d'Längtenausdehnung.
D'Volumenausdehnungsgläichung uewen ass nëmme valabel, wann d'Volumenännerung vun engem Objet (egal ob fest, flësseg oder gasfërmeg) méi kleng ass wéi den urspréngleche Volumen vum Objet. Wann d'Volumenännerung vun engem Objet méi grouss ass wéi den urspréngleche Volumen vum Objet, liwwert d'Volumenausdehnungsgläichung keng präzis Resultater. Normalerweis ass d'Volumenännerung, déi bei festen Objeten erlieft gëtt, net ze grouss. Am Géigesaz dozou ass de Volumenkoeffizientwäert vu Flëssegkeeten a Gasen zimlech grouss. De Volumenkoeffizient fir Gasen ännert sech och liicht mat Temperaturännerungen. Dofir gëtt déi uewe genannte Formel nëmme fir d'Ausdehnung vu festen Objeten benotzt. D'Formel fir d'Ännerung vum Gasvolumen ze bestëmmen gëtt am Fach vun der kinetescher Theorie vun de Gasen an der 11. Klass studéiert.
