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Materialrechner - Wärmeausdehnung

Rechner für die Längenausdehnung, Flächenausdehung und Raumausdehnung bei einer Temperaturänderung. Isotrope feste Körper, also solche, die durchgehend aus einem Material bestehen, verändern in einem Temperaturbereich ihre Größe linear bei der Erhitzung oder Abkühlung. Dies gilt zumindest für viele Materialien, unter anderem für die hier angegebenen, aber nicht für alle. Die Berechnung geht davon aus, dass die Körper auch nach der Temperaturänderung Feststoffe bleiben.
Bitte das Material auswählen oder Längenausdehnungskoeffizient eingeben. Dann bei dem gewünschten Rechner zwei der vier Werte angeben, um die anderen beiden Werte zu berechnen. Ist der exakte Längenausdehnungskoeffizient bekannt, sollte dieser angegeben werden.

Material:
Längenausdehnungskoeffizient α: * 10-6/K bei 20° C

Längenausdehnung

Je Grad Celsius oder Kelvin Temperaturänderung ändert ein einen Kilometer langer Körper seine Länge um den bei α angegebenen Wert in Millimeter. Die drei Längen in dem Rechner haben die gleiche Längeneinheit, egal welche. Hier kann man Längeneinheiten umrechnen.
Die Formel ist Δl = l1 * α * Δϑ und l2 = l1 + Δl

Länge vorher l1:
Temperaturänderung Δϑ: K, °C
Länge nachher l2:
Längenunterschied Δl:

Beispiel: eine 200 Meter lange Brücke aus Beton wird knapp 5 Zentimeter kürzer, wenn es 20 Grad Celsius kälter wird (Temperaturänderung -20 K). Sie misst dann noch 199,952 Meter.


Flächenausdehnung

Der Flächenausdehnungskoeffizient β berechnet sich als 2α, die Flächenausdehnung ist also doppelt so groß wie die Längenausdehnung. Die drei Flächen in dem Rechner haben die gleiche Flächeneinheit, egal welche. Hier kann man Flächeneinheiten umrechnen.

Fläche vorher:
Temperaturänderung: K, °C
Fläche nachher:
Flächenunterschied:

Beispiel: eine 12 Quadratmeter große Eisenplatte, die um 18 Grad Celsius erwärmt wird, wird um etwa 0,005 Quadratmeter oder 50 Quadratzentimeter größer.


Raumausdehnung

Der Raumausdehnungskoeffizient γ berechnet sich als 3α, die Raumausdehnung ist also drei mal so groß wie die Längenausdehnung. Die drei Volumina in dem Rechner haben die gleiche Raumeinheit, egal welche. Hier kann man Raumeinheiten umrechnen.

Volumen vorher:
Temperaturänderung: K, °C
Volumen nachher:
Volumenunterschied:

Beispiel: 50 Liter Aluminium haben nach einer Temperaturerhöhung von 12 Kelvin ein Volumen von 50,04 Liter.



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English: Size and Weight, Volume and Weight, Rectangular Sheet, Tube, Thermal Expansion, Mix materials with different densities, Percentual Mixture, Extrapolate Mass of Pieces, Extrapolate Volume, Displacement, Specific Volume, Specific Resistance, Flow, Albedo



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