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

52660. Відомий дослідник генетики- Грегор Мендель 26 KB
  У 1843 році Мендель був прийнятий в августинський монастир святого Томаша в Альтбрюнні. Несподіванкою не тому що Мендель зробив доповідь адже звичайно було відоме що роботу з гібридизації гороху він веде уже багато років а через те що було в доповіді сказано. Чи випадково Мендель зайнявся проблемою гібридизації Що це було: ще одне хоббі дилетанта розвага типу збирання марок.