Als je geen thermometer hebt kun je als vuistregel gebruiken dat kokend water een temperatuur heeft van 100 graden. Als je dit water afschenkt zal de temperatuur circa 5 graden dalen.Vervolgens zal het water na 2 minuten circa 90 graden zijn.
Als die watermassa gemiddeld met 1 graad stijgt, hoeveel neemt het volume dan toe? kubieke uitzettingscoëfficiënt van water is ongeveer 0,00021 per oC. Dat betekent dat 1m³ water dan ongeveer 1,00021 m³ wordt. In een vat met een bodem van 1 m² en een hoogte van 1 m stijgt het water dan met ongeveer 0,2 mm.
Wanneer water verwarmt, zet het uit omdat de watermoleculen harder gaan bewegen en dus meer volume innemen. Warm water neemt dus meer plaats in. Dit fenomeen ('thermische uitzetting' genoemd) ligt aan de basis van de stijging van de zeespiegel.
Uitzetting van vloeistoffen
Bij gassen is dit een constante, maar voor vloeistoffen is die afhankelijk temperatuur. Hoe warmer de stof, hoe groter of kleiner de uitzettingscoëfficiënt kan worden. Een bijzonder geval is water, daar is het volume namelijk het kleinst op 4 graden Celsius.
Een uitzondering op de regel is water, dat zijn grootste dichtheid heeft bij 4 °C. Bij opwarming onder 4 °C krimpt water en daarboven zet het uit. Hoe beter de moleculen of atomen van een stof aan elkaar gebonden zijn, hoe lager de uitzettingscoëfficiënt.
Met andere woorden: een 10 meter lange stalen buis zal bij een temperatuurschommeling van 50 C° 0,6 mm uitzetten. Een 10 meter lange PE buis daarentegen zal 10 mm uitzetten. De uitzetting of het krimpen is onafhankelijk van de diameter van de buis maar wel de lengte en het materiaal van de buis zijn belangrijk.
Bij de uitwerking hierboven hebben we L = L0·(1 + α·ΔT) gebruikt. Dit is eigenlijk dezelfde formule alleen staat hier de lengte (L) bij een bepaalde temperatuur. Als je L = L0+ΔL invult zie je dat je uiteindelijk op dezelfde formule komt.
1000 g ijs verplaatst 1000 g zeewater. 1000 g zeewater (dichtheid 1030 g/L) heeft echter een volume van 971 mL, 1000 g zoet water 998 g/L. Als een ton ijs smelt moet het volume zeewater dus met 27 liter toenemen.
Reacties. Beste Johan, de lineaire uitzettingscoefficient van staal is volgens BINAS 12.10^-6 voor koolstofstaal. Dat betekent dat een stuk staal van 1 meter lengte per graad temperatuurverhoging 0,012 mm langer wordt.
Door twee verschillende metalen met elkaar te verbinden m.b.v. het lasproces kan men thermische vermoeiing krijgen zodra deze twee metalen een groot verschil hebben in uitzettingscoëfficiënt. Bijvoorbeeld austenitisch roestvast staal zet circa 1,5x zoveel uit als koolstofstaal.
De waarde van de kubieke uitzettingscoëfficiënt gamma is niet constant op het traject van 20 tot 100 graden Celsius. Het informatieboek Binas geeft gamma=0,00021 per kelvin, maar dat geldt alleen in de buurt van 20 graden Celsius. Water is een "onregelmatig stofje". m/rho(100)=99,823/0,95810=104,20 liter.
Metalen, keramiek en andere materialen hebben unieke coëfficiënten van thermische expansie en zetten niet uit en trekken niet in gelijke mate samen.
De verdampingswarmte van water bedraagt 2256 kJ/kg bij standaardomstandigheden.
Ten opzichte van andere metalen zoals staal en RVS heeft aluminium een relatief hoge lineaire uitzetting. Zo zet aluminium bij een gelijk temperatuurverschil meer uit dan staal. Dit betekent dat men bij de inzet van aluminium sterker rekening dient te houden met de lineaire uitzetting van het materiaal.
De soortelijke warmte van water is 4.19 kJ/(kg. K). Om 1 liter water 1 graad Celsius in temperatuur te laten stijgen is 4.19 kJ/3.6 MJ = 0.00116 kWh nodig.
Hij publiceerde in 1969, samen met een prof aan de universiteit van Dar es Salaam, over hun experimenten. In tegenstelling tot wat je zou verwachten, bevriest een hoeveelheid heet water sneller dan een gelijke hoeveelheid koud water.
't Kan vriezen, 't kan dooien
Bij de overgangsfase van water van 0 naar -0 graden Celsius spreken we van bevriezen. Daarbij komt een aanzienlijke hoeveelheid energie vrij. Om een liter water te laten bevriezen moet 0,093 kWh energie uit het water worden afgevoerd. Per kubieke meter water is dat 93 kWh.
Warm en koud water hebben dus niet dezelfde dichtheid. Koud water heeft een grotere dichtheid (zwaarder).
Uitzettingscoëfficiënt. Bijna alle materialen zetten uit bij een temperatuurstijging en krimpen weer bij een temperatuurdaling. De mate waarin dit gebeurt wordt de uitzettingscoëfficiënt genoemd. Stoffen waarin de moleculen beter verbonden zijn, zullen minder uitzetten.
Uitzetting kan verwijzen naar: Deportatie, de gedwongen verplaatsing van grote groepen mensen. Uitzetting (vreemdeling), de gedwongen uitzetting nadat een asielaanvraag is afgewezen. Expansie (materiaal) of uitzetting, toename in volume van een materiaal.
Uitzettingscoëfficient definities
de eigenschap van een verf om uit te zetten of in te krimpen tijdens termperatuurschommelingen.
Fysische eigenschappen, uitzetting en krimp
Een strook bladlood van b.v. 5 meter lengte kan dan ca. 9 mm of meer uitzetten en inkrimpen (5 x 60 x 0.0000297).
Elk materiaal (staal, koper, PE, PVC, etc.) heeft zijn eigen specifieke uitzettingscoëfficiënt. Ondanks dat metalen leidingen onderhevig zijn aan thermische bewegingen, wordt algemeen erkend dat kunststof materialen meer uitzetten en krimpen dan metalen varianten.
Hoofdleiding = diameter 22 mm. Aftakking van de hoofdleiding = diameter 15 mm. Douche-, bad– en keukenkraan = diameter 15 mm. Toilet, toiletkraan en wastafelkraan = diameter 12 mm.