Räkna ut hur mycket vatten expandera

Jag skulle vilja veta hur jag räknar ut hur mycket en given vattenvolym expanderar till en given max-temperatur? Skulle vara bra om ni kunde säga vilka ekvationer, lagar och konstanter man behöver...

Tack

Tja, vattnets densitet är ju temperaturberoende så det enda du behöver göra är att jämföra densiteterna mellan start- och sluttemperaturerna på vattnet men räkna med samma massa så får du ut volymen.

Temperaturberoendet hos vatten är inte linjärt så du gör bäst i att använda en tabell. Jag letade upp en: http://www.thermexcel.com/english/tables/eau_atm.htm

Om man vill vara lite mer formell kan man räkna ut vattnets volymändring enligt

ΔV = V_0*a_v*ΔT

, där V_0 är den ursprungliga volymen, ΔT är temperaturändringen och a_v är den volymetriska expansionkoefficienten, vilken definieras formellt enligt

a_v = 1/V*∂V/∂T vid konstant tryck.

För ett isotropt material (som ser likadant ut i alla riktningar), kan den volymetriska expansionskoefficienten approximativt tas som tre gånger den linjära koefficienten:

a_v ≈ 3*a_l

För vatten är a_l ≈ 0.18*10^-3 K^-1