Ausdehnung der festen Körper. 45
Ausdehnung der festen Körper.
I Einleitung.
Die festen Körper dehnen sich bei eintretender Temperaturerhöhung ent-
weder nach allen Richtungen gleichmässig aus, oder nach verschiedenen Rich-
tungen verschieden. Wir behandeln zunächst die Körper, welche die zuerst
genannte Eigenschaft besitzen; bei diesen genügt es, die Ausdehnung nach
einer einzigen Richtung zu bestimmen.
Habe ein Stab bei der Temperatur 0? die Länge 4j, bei 7? die Länge 4
und sei der Zuwachs, den die Länge Z bei der 'Temperaturerhóhung um Z7 er-
fáhrt, gleich
d (Jj)
so lässt sich eine Grösse « bestimmen, welche der Gleichung
go —a:di (1)
o
genügt. Man nennt a den wahren linearen Ausdehnungscoéfficienten bei der
"Temperatur 7.
Integrirt man die Gleichung (1) zwischen den Grenzen # bis 7, so hat man
Z
dpud
z ; LI a D — 5,
z
und daraus
a
Bsr = "8 . (2)
8,,7 bezeichnet man als den mittleren linearen Ausdehnungscoëfficienten zwischen
den Temperaturen / und 7. Derselbe giebt den Quotienten an, welcher aus der
Verlängerung, die der Stab bei der Temperaturerhóhung von f^ auf 7? erfährt,
und der Temperaturdifferenz (Z'— #) gebildet ist, diesen Quotienten bezogen auf
die Länge /, des Stabes bei 0° als Einheit.
Ist die Grosse a bekannt, so ist hiermit die Linge Z des Stabes bei der
Temperatur #0 als Function der Temperatur durch die Gleichung
b= L(1 + fa di)
0
bestimmt.
Statt der letzten Gleichung erhält man durch Einführung des mittleren
Ausdehnungscoéfficienten Ça, z
ab Z,{1 + Bo, 2° £).
Beobachtet man daher für die verschiedenen Temperaturen /,, 75, IU
die zugehörigen Längen /4, hp P nem 50 erhält man aus diesen die Werthe
or Po tan De tan tit A Bo, tn
und kann den mittleren Ausdehnungscoéfficienten ßo,z als Function der
Temperatur durch eine Gleichung von der Form
Bom acf 6er obse
darstellen. Der wahre Ausdehnungscoéfficient a; bei der Temperatur 7 ergiebt
sich daher aus der Gleichung
Z
fos dt one!
0
a, = à + 258 + 3c? . ..