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

13306. Анализ комплекса геодезических работ выполняемых на объекте Многоквартирный жилой дом в р.п. Ванино 4.51 MB
  Рассмотрены вопросы проектирования и строительства инженерных сооружений. Раскрыт состав геодезических работ. На примере данного объекта рассмотрен комплекс инженерно-геодезических изысканий. Затронут вопрос геодезического контроля и сроках сдачи исполнительных съёмок.
13307. Розробка програмного забезпечення для візуалізації управління технологічною ділянкою 1.32 MB
  Лабораторна робота №5 Розробка програмного забезпечення для візуалізації управління технологічною ділянкою Тема: Дослідження мікропроцесорного контролера МІК51 для керування технологічною ділянкою Мета: Навчитись працювати з мікропроцесорного контролера МІК5...
13308. Дослідження автоматичної системи регулювання на базі регуляторів ТРМ-101 548 KB
  Лабораторна робота №4 Дослідження автоматичної системи регулювання на базі регуляторів ТРМ101 Тема: Вивчення і дослідження автоматичної системи позиційного регулювання Мета: Навчитись працювати з універсальним локальним регулятором ТРМ101 в якості системи пози
13309. Вивчення і дослідження автоматичної системи позиційного та ПИД регулювання 1.5 MB
  Тема: Вивчення і дослідження автоматичної системи позиційного та ПИД регулювання. Мета: Навчитись працювати з регуляторами температури одно канальний РТпозиційний та двоканальний РТПИД фірми ТЕРА. Вступ Автоматизація повсюдно рахується головним найбільш персп...
13310. Дослідження мікропроцесорного контролера МІК-51 для каскадного керування технологічною ділянкою 1.19 MB
  Лабораторна робота №1 Дослідження мікропроцесорного контролера МІК51 для каскадного керування технологічною ділянкою Тема: Дослідження мікропроцесорного контролера МІК51 для керування технологічною ділянкою Мета: Навчитись працювати з мікропроцесорного контр
13311. Дослідження локального регулятора SIPARD DR21 для керування технологічною ділянкою 1.8 MB
  Тема: Дослідження локального регулятора SIPARD DR21 для керування технологічною ділянкою Мета: Навчитись працювати з локальними регуляторами SIPARD DR21 для керування технологічною ділянкою 1. Вступ Автоматизація виробництва завжди була однією з основних складових
13312. Исследование взаимосвязи содержания Я-концепция ребёнка с ДЦП с характером отношения родителей к болезни ребёнка 197.5 KB
  Очевидно, что семья играет важную роль в адаптации и интеграции ребенка в общество. Для гармоничного развития ребенка большое значение имеет и психологический микроклимат в семье. Семья, в которой живет «особый» ребенок, оказывается особой группой
13314. Дослідження характеристик регулюючих органів 1.41 MB
  Лабораторна робота №6 Тема: Дослідження характеристик регулюючих органів Мета: Навчитись вибирати регулюючі органи в залежності від вимог до системи управління 1.Вступ Автоматизація виробничих процесів створює певні технікоекономічні переваги у всіх галу