Nyt tämäkin on laskettu: kuinka paljon Eiffel-torni kasvaa korkeutta lämpölaajenemisen seurauksena.
The Conversation -sivulla julkaistussa tekstissä professori Federico de Isidro Gordejuela
espanjalaisen San Pablon yliopistosta esittelee laskelmia siitä, millainen vaikutus lämpölaajenemisella on Pariisin kuuluisaan Eiffelin torniin.
Kun Eiffel-torni valmistui vuonna 1889, sen korkeus oli noin 300 metriä. Laskelman mukaan kesäisin rakennelma kasvaa jopa 15 senttimetriä korkeammaksi.
Eiffel-torni on rakennettu takoraudasta, jota tornin suunnittelija Gustave Eiffel käytti aiemmissakin projekteissaan. Rautarakenteen keveys on Gordejuelan mukaan vaikuttava: tornin massa, noin 7 300 tonnia, on lähes sama kuin sen sisällä olevan ilman massa. Rakenteen kolmiomainen ristikkogeometria tekee siitä ilmavan mutta vahvan, erityisesti sivusuuntaisia tuulivoimia vastaan.
Materiaalien lämpölaajeneminen on hyvin tunnettu ilmiö, ja sitä hyödynnetään teknisessä suunnittelussa. Kiinteä aine laajenee lämpötilan noustessa, koska atomien liike voimistuu ja niiden väliset etäisyydet kasvavat. Eri materiaalit laajenevat eri tavoilla: keraamiset aineet ja lasit vähiten, metallit keskinkertaisesti ja polymeerit eniten.
Rautarakenteilla, kuten Eiffel-tornilla, on noin 12×10⁻⁶ °C⁻¹:n lämpölaajenemiskerroin. Tämä tarkoittaa, että yksi metrin mittainen rautatanko pitenee noin 12 mikrometriä jokaisesta celsiuasteen lämpötilan noususta. Tämä vastaa siis 0,000012 metriä.
Pariisin alueella lämpötila on historiallisesti vaihdellut -20 asteesta aina +40 asteeseen, ja metallipintojen paikallinen lämpeneminen suorassa auringonpaisteessa voi ylittää jopa 70 astetta, Gordejula kirjoittaa. Jos otetaan huomioon tällainen lähes 100 asteen vaihteluväli ja 300 metrin rakennekorkeus, voidaan arvioida, että koko torni voi laajentua jopa 36 senttimetriä.
Tosin rakenteen monimutkainen geometria ja epätasainen auringonsäteilyn jakautuminen johtavat siitä vain osittaiseen kasvuun. Käytännössä Eiffel-torni kohoaa kesäisin noin 12–15 senttimetriä ja kaartuu hieman poispäin auringosta, koska sen aurinkoisempi puoli lämpenee ja laajenee enemmän.
Tornista tulee siis eräänlainen kolmessa ulottuvuudessa reagoiva lämpömittari, Gordejula kirjoittaa.