Was ist Wärmeausdehnung?

Tatsächlich dehnen sich bis auf wenige Stoffe fast alle Stoffe beim Erhitzen aus, sofern der äußere Druck gleich bleibt. Feststoffe nehmen beim Erhitzen in Abmessungen wie Länge, Fläche und Volumen zu. Eine solche Ausdehnung wird als thermische Ausdehnung bezeichnet, wobei sich Flüssigkeiten und Gase aufgrund von Erwärmung im Volumen ausdehnen.

Wenn sich ein Festkörper aufgrund der Erwärmung in der Länge ausdehnt, wird dies als lineare Ausdehnung bezeichnet. Ein Festkörper dehnt sich in Länge und Breite (Fläche) aus, dann wird eine solche Ausdehnung als oberflächliche Ausdehnung bezeichnet. Wenn sich ein Festkörper in Länge, Breite und Höhe (Volumen) ausdehnt, dann wird eine solche Ausdehnung als Volumen- oder kubische Ausdehnung bezeichnet.

Durch die Erwärmung wird die durchschnittliche kinetische Energie von Molekülen von Feststoffen, Flüssigkeiten oder Gasen erhöht, so dass der durchschnittliche Abstand zwischen den Molekülen vergrößert wird und die Moleküle mit größerer Amplitude schwingen, wodurch sich Feststoffe ausdehnen. In Flüssigkeiten und Gasen nimmt das Volumen durch Erwärmung zu. Ebenso nimmt beim Abkühlen die durchschnittliche kinetische Energie der Moleküle ab, sie nähern sich einander an, was die Dimensionen der Substanzen verringert.

Die Eigenschaften von Stoffen, die sich bei Temperaturänderung gleichmäßig ändern, werden als thermometrische Eigenschaften bezeichnet. Zum Beispiel Flüssigkeitsvolumen in einem Behälter, Druck einer festen Gasmasse in einem Behälter usw

Feststoffe, Flüssigkeiten und Gase dehnen sich im Allgemeinen beim Erhitzen aus und ziehen sich beim Abkühlen zusammen. Alle Feststoffe dehnen sich beim Erhitzen aus, und wenn nicht genügend Platz für die Expansion vorhanden ist, können sich innerhalb der Feststoffe große Kräfte aufbauen, die zu ihrer Biegung oder Rissbildung führen.

In den Gleisen müssen Lücken gelassen werden, um eine Ausdehnung zu berücksichtigen, sonst knicken die Schienen ein. Der Ausbau langer Stahlbrücken wird berücksichtigt. Ein Ende einer solchen Brücke ist befestigt, während das andere auf Rollen ruht. Telefonkabel hängen im Sommer aufgrund der Ausdehnung stärker durch als im Winter.

Auch die thermische Ausdehnung von Feststoffen hat viele nützliche Anwendungen. Eisen- und Stahlreifen werden fest auf Wagenräder montiert, indem sie zuerst erhitzt und dann auf das Rad geschoben werden. Beim Abkühlen ziehen sich diese zusammen und haben einen festen Halt auf den Rädern.

Die Wärmeausdehnung wird beim Vernieten von Metallstellen ausgenutzt. Ein Niet wird erhitzt und durch die Löcher der zu vernietenden Platten geführt, bis sein Kopf fest an einer Platte anliegt.

Eine grundlegende Bedeutung davon ist, dass, wenn etwas erhitzt wird, es die Materie verändert, was zu einer Volumenänderung führt.

Alle Feststoffe, Flüssigkeiten und Gase dehnen sich aus, wenn wir sie erhitzen und ziehen sich zusammen, wenn wir sie abkühlen.
  Bei Feststoffen kann es zu Längen-, Flächen- und Volumenänderungen kommen. Wenn der Feststoff die Form eines Stabes hat, kann es zu Längenänderungen kommen. Wenn der Festkörper die Form dicker Festkörper hat, kann es zu Veränderungen im Bereich kommen. Wenn der Festkörper die Form eines Würfels, Quaders, Kegels usw. hat, kann es zu einer Volumenänderung kommen.
  Die Veränderung der Flüssigkeiten erfolgt bezüglich des Behälters, der mit der Flüssigkeit gefüllt wurde. Es gibt zwei Arten der Expansion in Flüssigkeiten. Sie sind die scheinbare Flüssigkeitsausdehnung und die reale Flüssigkeitsausdehnung.
  Die Gase dehnt sich bezüglich ihres Drucks, Volumens aus.
Die Gase haben eine größere Ausdehnung als Feststoffe und Feststoffe. Flüssigkeiten haben eine stärkere Ausdehnung als Feststoffe.
  In der Sommersaison dehnt sich der Feststoff aufgrund der hohen Temperatur in der Atmosphäre sehr leicht aus.

Lassen Sie mich die Antwort von Marine-eng klarstellen. Wärmeausdehnung tritt auf, wenn etwas erhitzt wird. Wenn Sie einen Wasserrohr- oder Flammrohrkessel in Betrieb nehmen und ihn zum ersten Mal mit kaltem Wasser befeuern, müssen Sie ihn in dieser Reihenfolge befeuern oder es kommt zu Schäden und es kommt zu einem Heizraum. Ab dem Kaltstart zünden Sie das Gerät in der ersten Stunde 5 Minuten an und 5 Minuten aus, dann 10 Minuten an und zehn Minuten aus der zweiten und 15 Minuten an und 15 Minuten aus, bis es die Temperatur erreicht hat. Die Wärmeausdehnung belastet das Metall und versagt mit der Zeit, was zu ernsthaften Sachschäden oder zum Tod führt. Es gibt keinen Kessel, der den Schäden durch Temperaturschocks standhält. Zu wissen, wie man bedient und wartet, ist der Schlüssel.Die meisten großen Kessel mit PS haben eine Sicherheit namens Low Fire Hold, eine Sicherheit, die es dem Kessel nicht erlaubt, höher als bei niedrigem Feuer zu modulieren, bis die Wassertemperatur auf einen sicheren Punkt ansteigt, um keinen thermischen Schock zu verursachen.

Wärmeausdehnung ist nur wenn etwas erwärmt wird, dehnt es sich aus und zieht sich zusammen, wenn es kalt wird. Zum Beispiel werden die Bahngleise mit Lücken zusammengefügt, weil sie sich bei Hitze ausdehnen; oder größer werden.