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Wärmedehnung

Einleitung

Bei Zuführung von Wärme vergrößert sich die Bewegungsenergie der Moleküle eines Stoffes mit zunehmender Erwärmung, d.h. die Bewegung wird schneller. Mit zunehmender Bewegungsenergie wird auch die Bahn der Moleküle größer, und diese beanspruchen mehr Raum. Die Teilchen rücken also etwas auseinander, so dass sich der Körper bei Erwärmung nach allen Seiten gleichmäßig ausdehnt.

Die Erwärmung von festen und flüssigen Körpern vollzieht sich in der Technik normalerweise bei konstantem Druck der Atmosphäre, so dass sich das Volumen eines Körpers vergrößert.

Für die Technik ist es notwendig zu wissen, in welchem Maß sich diese Ausdehnung auswirkt, um negative technische und ökonomische Auswirkungen zu vermeiden.

  • So kann sich z.B. eine ungenügend geschmierte Welle festklemmen, da sie durch Reibung übermäßig erwärmt wird und sich ausdehnt.
  • Bei längeren Dampf- oder Heißwasserleitungen werden Ausgleichsbögen eingebaut.
Abb.1
Bogen
aus Sajadatz, Grundlagen der technischen Wärmelehre, Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig, 1979, Abb. 43, S.102
  • Bei Mauerdurchführungen werden Dampfleitungsrohre in ein etwas größeres Rohrstück gelegt, in dem sie Spielraum haben.
Abb.2
Einmauerung Dampfleitung
  • Bei Brückenkonstruktionen werden die Stahlträger wegen jahreszeitlicher Temperaturschwankungen und der resultierenden Ausdehnung einseitig auf Rollen beweglich gelagert.
Abb.3
Brücke

In der Technik gibt es also unzählige Beispiele, bei denen die Wärmedehnung berücksichtigt werden muss.

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