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

49185. Расчет системы автоматического регулирования ГТД для поддержания частоты вращения ГТД 592.8 KB
  Расчет клапана для регулирования подачи топлива. Расчет расходов топлива. Расчет расхода топлива на номинальном режиме работы ГТД. Расчет расхода топлива на максимальном режиме работы ГТД.
49189. КОНСТРУИРОВАНИЕ ОДЕЖДЫ 271.29 KB
  Конструирование одежды Проектирование серии изделий на базе одной конструктивной основы Заключение Список литературы Введение История возникновения одежды уходит далеко в глубь веков к самым ранним ступеням развития человечества. Материалистическая точка зрения связывает происхождение одежды с климатическими условиями а её развитие с...
49190. Расчет прочности рабочей лопатки, диска и определение частоты и формы изгибных колебаний одиночной лопатки и пакета лопаток, связанных бандажом 433.68 KB
  Расчет прочности рабочей лопатки. Расчет прочности лопатки и выбор материала рабочей лопатки. Определение частот и форм колебаний одиночной турбинной лопатки и пакета лопаток связанных бандажом.
49192. Природа і сутність політичної влади 51.21 KB
  Все життя людей нерозривно повязана з владою, яка є найбільш потужним засобом захисту людських інтересів, втілення планів людей, врегулювання їх протиріч і конфліктів. Ключова різновид влади - влада політична - має колосальними конструюють здібностями, представляє самий потужний джерело розвитку суспільства, знаряддя соціальних перетворень і трансформацій.
49193. Направленные микрофоны 7.61 MB
  Общие понятия о направленных микрофонах. Принцип работы микрофона заключается в том что давление звуковых колебаний воздуха воды или твердого вещества действует на тонкую мембрану микрофона. В свою очередь колебания мембраны возбуждают электрические колебания; в зависимости от типа микрофона для этого используются явление электромагнитной индукции изменение ёмкости конденсаторов или пьезоэлектрический эффект. Наибольшая чувствительность при этом достигается на пути вдоль оси микрофона когда источник размещен прямо перед...