Wärmeausdehnungsrechner

Über diesen Rechner

Die lineare Wärmeausdehnung beschreibt, wie sich die Länge eines Werkstoffs mit der Temperatur ändert: ΔL = α · L₀ · ΔT, wobei L₀ die ursprüngliche Länge, α der lineare Wärmeausdehnungskoeffizient des Werkstoffs (eine für jeden Werkstoff spezifische Eigenschaft, typischerweise pro °C oder pro °F angegeben) und ΔT die Temperaturänderung ist. Die meisten Werkstoffe dehnen sich bei Erwärmung aus und ziehen sich bei Abkühlung zusammen, weil eine höhere thermische Energie den mittleren Abstand zwischen den Atomen im Gitter des Werkstoffs vergrößert.

Bau- und Maschinenbauingenieure sind ständig auf Berechnungen der Wärmeausdehnung angewiesen: Brücken haben Dehnungsfugen, Gleise werden mit kleinen Lücken verlegt, und Rohrleitungen enthalten Dehnungsschleifen, die alle mit genau dieser Formel bemessen werden, um Verwerfungen oder Risse zu verhindern, wenn die Temperaturen zwischen den Jahreszeiten schwanken. Sie ist auch wichtig in der Fertigung (ein Lager im Schrumpfsitz einzupassen, indem man es vor der Montage erwärmt, damit es sich ausdehnt), bei der Auswahl von Baustoffen (Beton und Stahl werden teils deshalb gewählt, weil ihre Ausdehnungskoeffizienten ähnlich sind) und im Präzisionsgerätebau, wo schon winzige Maßänderungen eine Rolle spielen.