13318

ВИЗНАЧЕННЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО КОЕФІЦЇЄНТА ОБЄМНОГО РОЗШИРЕННЯ РІДИН

Лабораторная работа

Физика

Лабораторна робота №З ВИЗНАЧЕННЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО КОЕФІЦЇЄНТА ОБЄМНОГО РОЗШИРЕННЯ РІДИН Мета роботи: а визначення теплового розширення речовин; 2 дослідне визначення коефіцієнта обємного розширення. Прилади і матеріали: прилад Дюлонга і Пті; нагрівам; лаборат

Украинкский

2013-05-11

341.5 KB

17 чел.

Лабораторна робота №З

ВИЗНАЧЕННЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО КОЕФІЦЇЄНТА ОБ'ЄМНОГО РОЗШИРЕННЯ РІДИН

Мета роботи: а) визначення теплового розширення речовин; 2) дослідне визначення коефіцієнта об'ємного розширення.

Прилади і матеріали: прилад Дюлонга і Пті; нагрівам; лабораторний термометр; масштабна лінійка; барометр-анероїд; досліджувані рідини.

Теоретичні відомості та опис приладів. Температурний коефіцієнт об'ємного розширення фізична величина, що дорівнює відношенню відносного збільшення об'єму  тіла до зміни dT температури, яка зумовила це збільшення об'єму:

де V0 - об'єм при 0oC.

Якщо коефіцієнт  сталий в інтервалі  0 = 273К, тобто відповідає t0 = 0° С ), то

або

Звідси

V1 =V0(1 +(Т10)). Кроки шкал Кельвіна і Цельсія однакові (), тому цю формулу можна записати як:

V1 =V0(1 +t1)

або для густини

де t1 - температура по шкалі Цельсія.

Одиниця вимірювання коефіцієнта  – К-1.

Визначити дійсну величину коефіцієнта об'ємного розширення рідини, нагріваючи її в посудині неможливо, оскільки при цьому розширюється і рідина, і посудина, а врахувати розширення посуду важко.

Тому Дюлонг і Пті запропонували метод вимірювання коефіцієнта (3 за методом сполучених посудин. Цей метод ґрунтується на використанні рівноваги двох стовпчиків рідини, коли рідина в них має різну температуру. При цьому розширення посудини не впливає на результат.

Прилад Дюлонга і Пті складається з U-подібної трубки, наповненої досліджуваною рідиною, Одне коліно 1 трубки підтримується при температурі t1, за рахунок циркуляції повітря в охоронній муфті, що охоплює коліно. Температура повітря контролюється термометром. Друге коліно 2 підтримується при температурі t2 водяною парою, яку пропускають через іншу охоронну муфту, що охоплює це коліно.

Температур t2 визначають з таблиць залежності температури кипіння води від тиску (атмосферний тиск вимірюють барометром). Температуру кипіння води обчислюють за емпіричною формулою:

t2=100+0,0375(pатм-760) (3.1)

де ратм - атмосферний тиск.

Верхні частини трубок 1 і 2 зближені, щоб можна було визначити висот  рівнів рідини в трубках h1 і h2 по одній шкалі 3,

Нехай густини рідини у лівій і правій трубках сполученої посудини 1-2 відповідно дорівнюють р1 і р2; р0 - густина рідини при 0°С. Тоді:

Використовуючи закон сполучених посудин, маємо:

і підставляючи (3.2) в (3.3), дістаємо:

Розв'язавши рівняння (3.4) відносно  отримуємо робочу формулу:

Правила техніки безпеки: виконувати всі міри обережності при роботі із скляним обладнанням та електронагрівальними приладами.

Порядок виконання роботи

  1.  Наповнити прилад досліджуваною рідиною.
  2.  Пропускати через охоронну муфту що охоплює коліно 2 пару, поки рівні рідини в трубках перестануть змінюватись. При цьому слід досягати по можливості більших значень .
  3.  Зробити відліки h1 і h2, а також визначити t1, і t2 (згідно 3.1).
  4.  За формулою (3.5) визначити коефіцієнт .
  5.  Вивести формулу для обчислення відносної та абсолютної похибок   і визначити похибки.
  6.   Результати вимірів та підрахунків занести у звітну таблицю.

п/п

t2

,%

Контрольні запитання

  1.  Які існують методи визначення коефіцієнта об'ємного розширення рідин та як він залежить від температури?
    1.  Що маємо прийняти за висоти h1, та h2, в колінах трубки приладу Дюлонга Пті?
    2.  Чим пояснити різницю рівнів води?
    3.  Який фізичний зміст коефіцієнта об'ємного розширення?
    4.  Пояснити механізм теплового розширення речовин.
    5.  Які особливості теплового розширення твердих, рідких та газоподібних речовин?
    6.  Які основні джерела похибок при використанні методу Дюлонга і Пті?
    7.  Наведіть приклади використання теплового розширення рідин та необхідності врахування його.

Література

  1.  Фізичний практикум. / Під общ. ред. Дущенко В.П. - 4,1. - К: Вища школа, 1981.
    1.  Кікоїн LK., Кікоїн А.К Молекулярна фізика. - М. 1976.
      1.  Савельев І.В. Курс загальної фізики: т. 1 .


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

8555. Структура и функции сознания 45 KB
  Структура и функции сознания Анализ структуры сознания первоначально базировался на данных классической психологии, в русле исследований которой были выделены следующие составляющие сознания: интеллект, эмоции, воля, внимание, память. Сознание челов...
8556. Философские проблемы сознания 179.5 KB
  Философские проблемы сознания § 1. Проблема сознания в философии и науке. Концепция отражения. § 2. Возникновение сознания. Проблема идеального в философии. § 3. Социально-историческая, деятельно-информационная природа сознания. § 4. Общественное и ...
8557. Електронне та електричне обладнання автомобілів 239.31 KB
  ВСТУП Мета проведення лабораторних робіт - набуття студентами практичних навичок визначення лабораторним шляхом технічних характеристик різних апаратів, приладів і електромашин, що встановлюють на автомобілях ознайомлення із сучасним лаб...
8558. Алмазная сутра 31.5 KB
  Алмазная сутра. Будда сказал Субхути: - Все Бодхисаттвы должны так овладевать своим сознанием: сколько бы ни было существ, должны они думать, рождающихся из яиц, рождающихся из утробы, рождающихся из сырости или вследствие превращений, имеющих цвет...
8559. Барт. Миф сегодня 36 KB
  Р. Барт. Миф сегодня Что же такое миф сегодня. На этот вопрос я сразу же дам простой ответ, точно согласующийся с этимологией: миф - это слово. Разумеется, это не какое угодно слово: чтобы язык стал мифом, он должен обладать некоторыми особыми...
8560. Бердяев. Соотношение философии, религии и науки 41 KB
  Н. А. Бердяев. Соотношение философии, религии и науки Первое и самое сильное нападение философии пришлось выдержать со стороны религии, и это не прекращается и до сих пор, так как религия есть вечная функция человеческого духа. Именно столкновение ф...
8561. Типовой проект Соглашения РФ о поощрении и взаимной защите капиталовложений 32.5 KB
  В соглашениях с участием России в большинстве случаев термин «капиталовложения» означает любые имущественные ценности, которые вкладываются инвестором одной Договаривающейся стороны на территории другой Договаривающейся стороны в любой правовой форме в соответствии с законодательством последней
8562. Бодрийяр. Общество потребления 50 KB
  Ж. Бодрийяр.Общество потребления Существует сегодня вокруг нас своего рода фантастическая очевидность потребления и изобилия, основанная на умножении богатств, услуг, материальных благ и составляющая род глубокой мутации в экологии человеческо...
8563. Боэций. О родах и видах 48.5 KB
  Боэций. О родах и видах Аристотель написал книгу, которая называется О десяти категориях с той целью, чтобы посредством немногих родовых обозначений сделать доступным пониманию бесконечное многообразие вещей, неохватное для знания чтобы, таким обра...