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Wärmeausdehnung und Bimetall verstehen

Viele Stoffe ändern bei Erwärmung ihre Länge, Fläche oder ihr Volumen. Auf dieser Seite übst du Ausdehnungskoeffizient, Längenänderung, Bimetall, Temperaturmessung und technische Anwendungen.

Die Aufgaben passen besonders zu Klasse 8–12 und verbinden Formeln mit Dehnungsfugen, Rohrleitungen, Thermostaten, Thermometern und Passungen.

So löst du Aufgaben zur Wärmeausdehnung

  1. Bestimme Material, Anfangslänge, Temperaturänderung und Ausdehnungskoeffizient.
  2. Verwende ΔL = αL0ΔT und berechne bei Bedarf die Endlänge.
  3. Unterscheide freie Ausdehnung von thermischen Spannungen bei Einspannung.
  4. Prüfe Vorzeichen, Einheit, Größenordnung und die technische Konsequenz.

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Wärmeausdehnung, Bimetall und Anwendungen online üben

Test 2 zu Wärmeausdehnung, Bimetall und technischen Anwendungen mit 5 Aufgaben und Lösungen.

Wähle eine Antwort. Achte auf α, L0, ΔT, Vorzeichen, Einheiten und die freie oder verhinderte Ausdehnung.

5 Fragen
0/5 Fragen0 %
Richtig 0
Falsch 0
Offen 5
1. FrageMultiple Choice

Was geschieht bei einer Abkühlung mit einem frei beweglichen Metallstab?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Er zieht sich typischerweise zusammen..

  1. Material und Temperatur bestimmen: Ordne Anfangslänge, Temperaturänderung, Ausdehnungskoeffizient und den Zustand des Bauteils zu.
  2. Ausdehnungszusammenhang anwenden: Bei ΔT < 0 ist auch ΔL nach ΔL = αL0ΔT negativ.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Er zieht sich typischerweise zusammen.. Kontrolliere Vorzeichen, Einheit, Größenordnung und ob eine freie Ausdehnung möglich ist.

Bei ΔT < 0 ist auch ΔL nach ΔL = αL0ΔT negativ.

2. FrageMultiple Choice

Wovon hängt die absolute Längenänderung bei gleicher Materialart und Temperaturänderung ab?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: Von der Anfangslänge..

  1. Material und Temperatur bestimmen: Ordne Anfangslänge, Temperaturänderung, Ausdehnungskoeffizient und den Zustand des Bauteils zu.
  2. Ausdehnungszusammenhang anwenden: Je länger der Körper ist, desto größer ist bei gleichem α und ΔT die absolute Änderung.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Von der Anfangslänge.. Kontrolliere Vorzeichen, Einheit, Größenordnung und ob eine freie Ausdehnung möglich ist.

Je länger der Körper ist, desto größer ist bei gleichem α und ΔT die absolute Änderung.

3. FrageMultiple Choice

Welche Materialeigenschaft bestimmt die lineare Wärmeausdehnung?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: Der lineare Ausdehnungskoeffizient α..

  1. Material und Temperatur bestimmen: Ordne Anfangslänge, Temperaturänderung, Ausdehnungskoeffizient und den Zustand des Bauteils zu.
  2. Ausdehnungszusammenhang anwenden: Verschiedene Materialien ändern ihre Länge bei gleicher Temperaturänderung unterschiedlich stark.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Der lineare Ausdehnungskoeffizient α.. Kontrolliere Vorzeichen, Einheit, Größenordnung und ob eine freie Ausdehnung möglich ist.

Verschiedene Materialien ändern ihre Länge bei gleicher Temperaturänderung unterschiedlich stark.

4. FrageMultiple Choice

Welches Material dehnt sich bei gleicher Länge und Temperaturänderung stärker aus?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Das Material mit dem größeren Ausdehnungskoeffizienten..

  1. Material und Temperatur bestimmen: Ordne Anfangslänge, Temperaturänderung, Ausdehnungskoeffizient und den Zustand des Bauteils zu.
  2. Ausdehnungszusammenhang anwenden: Aus ΔL = αL0ΔT folgt eine direkte Proportionalität zu α.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Das Material mit dem größeren Ausdehnungskoeffizienten.. Kontrolliere Vorzeichen, Einheit, Größenordnung und ob eine freie Ausdehnung möglich ist.

Aus ΔL = αL0ΔT folgt eine direkte Proportionalität zu α.

5. FrageMultiple Choice

Ein Stahlstab ist 2 m lang, α = 12 · 10⁻⁶ K⁻¹ und wird um 50 K erwärmt. Wie groß ist ΔL?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Etwa 1,2 mm..

  1. Material und Temperatur bestimmen: Ordne Anfangslänge, Temperaturänderung, Ausdehnungskoeffizient und den Zustand des Bauteils zu.
  2. Ausdehnungszusammenhang anwenden: ΔL = 12 · 10⁻⁶ · 2 m · 50 = 0,0012 m = 1,2 mm.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Etwa 1,2 mm.. Kontrolliere Vorzeichen, Einheit, Größenordnung und ob eine freie Ausdehnung möglich ist.

ΔL = 12 · 10⁻⁶ · 2 m · 50 = 0,0012 m = 1,2 mm.

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Wärmeausdehnung und Bimetall FAQ

Wie lautet die Formel der linearen Wärmeausdehnung?

Es gilt ΔL = α · L0 · ΔT.

Warum biegt sich ein Bimetall?

Zwei fest verbundene Metalle dehnen sich unterschiedlich stark aus und müssen diese Differenz durch eine Krümmung ausgleichen.

Gibt es Lösungen zu allen Aufgaben?

Ja. Jede Aufgabe enthält eine richtige Antwort, eine Erklärung und drei nachvollziehbare Lösungsschritte.