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Bildung aus Sachsen
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Aufgabe 405 (Thermodynamik, Längenausdehnung)
Erkläre, warum sich feste Körper bei Erwärmung ausdehnen.

Ein Stern

Aufgabe 406 (Thermodynamik, Längenausdehnung)
Kugel In einem Stahlblech befindet sich ein kreisrundes Loch, durch daß die Kugel gerade so hindurch passt. Das Blech wird mit Hilfe einer Flamme stark erhitzt. Welche der folgenden Aussagen ist richtig?
a) Das Loch wird kleiner, die Kugel passt nicht mehr hindurch.
b) Das Loch ändert sich nicht, die Kugel passt weiterhin gerade so hindurch.
c) Das Loch wird größer, die Kugel passt jetzt bequem hindurch.

Zwei Sterne

Aufgabe 407 (Thermodynamik, Längenausdehnung)
Nach welcher Seite biegt sich ein Bimetallstreifen aus Eisen und Aluminium bei Temperaturerhöhung?

Ein Stern

Aufgabe 408 (Thermodynamik, Längenausdehnung)
Ein Stahlniet, der zwei Bleche verbindet, besitzt bei einer Temperatur von 20°C eine Länge von 8,46 mm. Er wird bei einer Temperatur von 600°C eingelegt. Um wieviel zieht er sich beim Abkühlen dann zusammen?
 

Zwei Sterne

Aufgabe 409 (Thermodynamik, Längenausdehnung)
Ein Schmied will einen stählernen Reifen auf ein Rad aufziehen. Der Durchmesser des Rades beträgt 0,74 m, der innere Durchmesser des Reifens aber nur 0,735 m. Die Temperatur der Umgebung beträgt 15°C. Auf welche Temperatur muss der Schmied den Reifen erwärmen, damit er ihn mühelos auf das Rad aufziehen kann? (Mühelos heißt, der innere Durchmesser des Reifens hat die gleiche Größe wie das Rad)

Zwei Sterne

Aufgabe 410 (Thermodynamik, Längenausdehnung)
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Die Gleise der Lorenbahn in Dagebüll (Nordfriesland).

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Zwischen den Schienen der Eisenbahn, deren Länge 12 m beträgt, bleibt ein Abstand von 7 mm. Mit welchen Temperaturdifferenzen rechnen die Bautechniker, wenn der lineare Ausdehnungskoeffizient des Schienenstahls 1,1*10-5 K-1 beträgt?

Drei Sterne

Aufgabe 411 (Thermodynamik, Längenausdehnung)
Damit Beton auch großen Belastungen standhalten kann, wird er mit Eisenstäben verstärkt (armiert). Warum kann man dafür keine Aluminiumstäbe verwenden?

Ein Stern

Aufgabe 412 (Thermodynamik, Längenausdehnung)
Erwärmt man zwei Aluminiumschienen von der ursprünglichen Gesamtlänge 8 m um 70 K, so verlängert sich die eine um 2 mm mehr als die andere. Welche Länge haben die beiden Schienen einzeln?

Drei Sterne

Aufgabe 413 (Thermodynamik, Längenausdehnung)
Die Stossfuge zwischen den je 25 m langen Eisenbahnschienen verengt sich bei Erwärmung von 5°C auf 20°C um 30% ihres Anfangswertes. Bei welcher Temperatur schließen sich die Schienen völlig zusammen (Alpha= 14*10-6 K-1), und wie groß ist der anfängliche Abstand?

Drei Sterne

Aufgabe 414 (Thermodynamik, Längenausdehnung)
Ein Stahlmessband ist für eine Messtemperatur von 18°C geeicht. Bei einer Temperatur -20°C misst man eine Seite eines Bauplatzes von 13,8 m. Die Fläche des Bauplatzes wird mit 543,4 m2 berechnet. Welcher Fehler ist durch die Längenänderung des Messbandes entstanden, wenn der lineare Ausdehnungskoeffizient 11,5 * 10-6 K-1 beträgt?

Drei Sterne

Aufgabe 785 (Thermodynamik, Längenausdehnung)

Mit einem Stahlmassband, dass für eine Temperatur von 20°C geeicht ist, wird bei einer Temperatur von -5°C die Länge der Seite eines Garten gemessen. Welche Aussage ist richtig?
a) Die Länge wird zu klein bestimmt.
b) Die Länge wird exakt gemessen.
c) Die Länge wird zu groß bestimmt.

Ein Stern

Aufgabe 831 (Thermodynamik, Längenausdehnung)
bimetall Ein Bimetallstreifen besteht aus je einem 2 mm dicken Messing- und Eisenstreifen.
Bei 0°C ist der Streifen gerade.
Welchen Krümmungsradius R hat dieser Bogen, wenn der Bimetallstreifen auf 400°C erwärmt wird?
formel
 

Drei Sterne

Lösung nur mit Zugang

Aufgabe 838 (Thermodynamik, Längenausdehnung)
Ein Zinkstab hat einen Querschnitt von 1,5 cm2. Ihm wird Wärme vom Betrag 30 kJ zugeführt.
Berechnen Sie die Längenänderung des Stabes.
 

Drei Sterne

Lösung nur mit Zugang

Aufgabe 873 (Thermodynamik, Längenausdehnung)
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Die Versuchsanordnung ohne Spannungsquelle.

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Bei einer Umgebungstemperatur von 20,0°C wird ein Kupferdraht von 1,00 m Länge straff zwischen zwei Holtzsche Klemmen gespannt und mit einer Spannungsquelle verbunden, die einen hohen Strom liefern kann. In der Mitte des Drahtes befindet sich ein Massestück von 10 g.
Nach Einschalten des Stromes erwärmt sich der Draht und wird länger. Das Massestück sinkt um 7,4 cm nach unten.
Wie groß ist die Temperatur des Drahtes während des Stromflusses?
(Ein Kupferdraht von 60 975 mm Länge wird um 1mm länger, wenn er um 1 K erwärmt wird.)

 

 

 

 
 

Zwei Sterne

Aufgabe 974 (Thermodynamik, Längenausdehnung)
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Die Bohrung im Motorgehäuse, in die das Kugellager hinein soll.

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Neulich im Bastelkeller bei 20°C: In ein Motorengehäuse aus Aluminium muss für die Kurbelwelle ein neues Kugellager eingesetzt werden. Das Lager (6303 C3) hat einen Außendurchmesser von 47,00 mm und soll in die Bohrung des Motorblocks von 46,95 mm Innendurchmesser (gemessen mit einem digitalen Messschieber; 0,01 mm Genauigkeit).
Dazu wird das Kugellager aus Chromstahl im Tiefkühlschrank auf -18°C abgekühlt und der Motorblock an der Stelle, wo das Lager rein soll, mit einer Heizluftpistole auf 95°C erhitzt.
Das Zusammenfügen muss dann sehr schnell erfolgen, damit sich die Temperaturen der Teile nicht ändern.
Wie viel Luft ist  beim Zusammenstecken rings um das Kugellager, wenn es genau zentriert in das Loch geschoben wird?
Im Internet findet man für Aluminium einen Längenausdehungskoeffizienten von aluund für Chromstahl von stahl.
 
 

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