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

18 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

30506. Процессы и потоки. Объекты межпроцессной синхронизации. Понятие гонок и взаимной блокировки 56.12 KB
  Понятие гонок и взаимной блокировки Доска Ответ В компьютерных науках поток выполнения англ. Реализация потоков выполнения и процессов в разных операционных системах отличается друг от друга но в большинстве случаев поток выполнения находится внутри процесса. Несколько потоков выполнения могут существовать в рамках одного и того же процесса и совместно использовать ресурсы такие как память тогда как процессы не разделяют этих ресурсов. В частности потоки выполнения разделяют инструкции процесса его код и его контекст значения...
30507. Процессы и потоки. Объекты межпроцессорной синхронизации. Понятие гонок и взаимной блокировки 24.85 KB
  Несколько потоков выполнения могут существовать в рамках одного и того же процесса и совместно использовать ресурсы такие как память тогда как процессы не разделяют этих ресурсов. dedlock ситуация в многозадачной среде или СУБД при которой несколько процессов находятся в состоянии бесконечного ожидания ресурсов занятых самими этими процессами. Процессы в текущий момент удерживают полученные ранее ресурсы могут делать запросы на получение новых ресурсов. Условие отсутствия принудительного освобождения ресурсов англ.
30508. Сравнение компонентно-объектной модели, среды .NET и Java. Их преимущества и недостатки 25.5 KB
  Идеология .NET заключается в максимально полном использовании ресурсов платформы, на которой работает среда выполнения .NET. В результате возможности Java ограничены усредненным набором функций API виртуальной машины, и программистам на Java недоступны все функции той или иной платформы, на которой выполняются приложения
30510. Определение иерархической и реляционной модели, их достоинства и недостатки. Основные операции реляционной алгебры. Общий процесс преобразования ER-диаграммы в реляционную схему 87.94 KB
  Пример табличной формы представления отношения Номер зачетной книжки Дисциплина Оценка C12298 Программирование 5 C1229891 Дискретная математика 4 C14407 Программирование 3 . Элементы отношения называют кортежами или записями. Каждый кортеж отношения соответствует одному экземпляру сущности определённого типа. Операции реляционной алгебры ВЫБОРКАНа входе используется одно отношение результат новое отношение построенное по той же схеме содержащее подмножество кортежей исходного отношения удовлетворяющих условию выборки.
30511. Структурированный язык запросов SQL. История создания языка SQL. Подмножество SQL - Data Definition Language (DDL). Модификация схем базы данных . Стандартные типы данных. Вычисляемые столбцы. Подмножество SQL - Data Query Language (DQL) 65.5 KB
  Модификация схем базы данных . Стандартные типы данных. Доска то что выделено курсивом устно Язык SQL имеет два основных компонента: язык DDL Dt Definition Lnguge предназначенный для определения структур базы данных; язык DML Dt Mnipultion Lnguge предназначенный для выборки и обновления данных. Для определения данных символьного типа используется следующий формат: CHRCTER [VRYING] [length] Битовые данные тип bit Битовый тип данных используется для определения битовых строк т.
30512. Синтаксис оператора SELECT. Обзор его подразделов (списка выборки, секций FROM, WHERE, GROUP BY, HAVING, OREDER BY).. Способы упорядочивания итогового набора в секции OREDER BY 23.79 KB
  SELECT селект оператор DML языка SQL возвращающий набор данных выборку из базы данных удовлетворяющих заданному условию. При формировании запроса SELECT пользователь описывает ожидаемый набор данных: его вид набор столбцов и его содержимое критерий попадания записи в набор группировка значений порядок вывода записей и т. Синтаксис оператора SELECT SELECT column_list FROM tble_nme [WHERE условие] [GROUP BY условие] [HVING условие] [ORDER BY условие] SELECT Ключевое слово которое сообщает базе данных о том что оператор является...
30513. Разделение ресурса 68.3 KB
  Способы решения проблемы гонок: Локальная копия Синхронизация Метод блокирующей переменной Метод строгого чередования Алгоритм Деккера Алгоритм Петерсона Комбинированный способ Локальная копия Самый простой способ решения копирование переменной x в локальную переменную. В общем виде алгоритм выглядит следующим образом: Поток: while stop { synchronizedSomeObject { {criticl_section} } } Метод блокирующей переменной Суть метода состоит в том что если значение этой переменной равно например 1 то ресурс занят другим...