Physik Wärmeausdehnung?
Eine Autobahnbrücke aus Stahlbeton alpha = 0,000014/ 1K hat bei 10 Grad Celsius
eine Länge von 25.000 m
a) um wie wieviel dehnt sich die Brücke aus, wenn im Sommer auf 50 Grad Celsius erwärmt wird? Wie lange ist die Brücke bei dieser Temperatur?
b) Um wieviel zieht sie sich im Winter bei -40 Grad Celsius zusammen?
Wie lang ist die Brücke bei dieser Temperatur?
c) zwischen den Schienen einer Eisenbahn, deren Länge 24m beträgt, bleibt ein Abstand von 14 mm. Die Temperaturdifferenz, mit der ein Bauphysiker rechnet, beträgt 54K.
Wie groß ist der thermische Ausdehnungskoeffizient des verwendeten Schienenstahls ?
Brauche dringend Hilfe bei den Aufgaben, komme leider nicht weiter!
2 Antworten
Dafür gibt es einen spezifischen Ausdehnungskoeffizient, der hat eine Maßeinheit von angenommen 1 mm pro Grad und Meter. Nun kannst du das ausrechnen.
ich gehe davonaus, dass du die Basisgleichungen hast. Unsere Bezugstemperatur ist aus der Aufgabenstellung : 10GradC.
Im Sommer ´haben wir ein Delta-T von (50Grad-10Grad) = 40 Grad.
Im Winter: 10Grad - (-40Grad) = 50 Grad. ...einsetzen und ausrechnen.
Dann: 24m, 14mm Lücke, Detla-T = 54 Grad. Die Basisgleichung nach dem Koeffizienten umstellen, einsetzen ...ausrechnen.... fertig
Nein, da bei diesen Aufgaben immer von einer Bezugstemperatur ausgegangen wird, ist nur das DELTA_T von Bedeutung. Da die Kelvinskala und die Celsius Skala linear sind, ist es egal, in welcher Einheit man rechnet, denn Delta-T von 1 C ist gleich Delta-T von 1K .
Gleiches glit auch für Rechnungen mit der Gasgleichung oder Wärmemischungen, wenn es auf Differenzen ankommt.
Beispielsweise: Delta-Q = m * c * Delta-T
Mit der K-Skala rechnet man nur, wenn es sich um Probleme handelt, bei welchen der Bezugspunkt (näherungseise) der absolute Nullpunkt ist. z.B. die Gasgleichung: p = m*R*T / V. Muss oder möchte man p zu einer bstimmten Temperatur kennen, dann muss mit K gerechnet werden.
Gehts dabei dagegen um Differenzen, z.B. p2-p1 = m*R*(T2-T1) / V ... dann iust es wieder egal.......
Muss ich zuerst Celsius in Kelvin umrechnen?