22846

Визначення коефіцієнта об’ємного розширення рідини

Лабораторная работа

Физика

Залежність обєму рідини від температури виражається рівнянням: а при невеликій точності можна обмежитися виразом: де обєм рідини при температурі 0C температурний коефіцієнт обємного розширення рідини. Прямим способом вимірювати обєм рідини при різних температурах для визначення важко бо при цьому змінюється і обєм посудини в якій знаходиться рідина. Французькі вчені Дюлонг і Пті запропонували спосіб визначення коефіцієнта обємного розширення рідини при якому відпадає необхідність вимірювання обєму рідини.

Украинкский

2013-08-04

545 KB

10 чел.

Робота № 11

Визначення коефіцієнта об’ємного розширення рідини

Вступ. Залежність об’єму рідини  від температури  виражається рівнянням:

,

а при невеликій точності можна обмежитися виразом:

,

де  – об’єм рідини при температурі 0ºC ,  - температурний коефіцієнт об’ємного розширення рідини.

Опис методу.

  Прямим способом вимірювати об’єм рідини при різних температурах для визначення  важко, бо при цьому змінюється і об’єм посудини, в якій знаходиться рідина. Французькі вчені Дюлонг і Пті запропонували спосіб визначення коефіцієнта об’ємного розширення рідини, при якому відпадає необхідність вимірювання об’єму рідини. Цей метод грунтується на тому, що висоти стовпів рідини в сполучених посудинах обернено пропорціональні густині цієї рідини.

  Установка для вимірювання коефіцієнта об’ємного розширення рідини Дюлонга і Пті зображена на Рис. 1. Дві U – подібні трубки 1 і 2 розміщені в широких скляних циліндрах А і В, в одному з яких знаходиться термостатуюча рідина, а по другому пропускається нагріта водяна пара, що поступає з кип’ятильника.

  В трубки 1 та 2 наливається рідина, коефіцієнт об’ємного розширення якої треба визначити. Трубки сполучаються між собою, як показано на малюнку, і в цій спільній частині створюється деякий тиск , відмінний від атмосферного. Таким чином наповнені досліджуваною рідиною трубки 1 та 2 відіграють роль рідинних манометрів, які вимірюють одну й ту ж різницю тисків, а саме:

,

де  –  атмосферний тиск.

  На підставі рівності гідростатичних тисків стовпів, що зрівноважують одну й ту ж різницю тисків  , можна записати:

  ,                                                 (1)

де  і  густини досліджуваної рідини при температурах  і  в манометрах 1 та 2 відповідно, а  і  – різниці висот стовпів досліджуваної рідини в них.

Враховуючи, що

, а   ,                                     (2)

де  – густина досліджуваної рідини при 0ºC, з (1) і (2)  маємо:

, або                                     (3)

Завдання роботи:

  В роботі визначається коефіцієнт об’ємного розширення гліцерину.

Порядок виконання роботи:

1.  Наповнюють водою кип’ятильник, включають його.

2. Після того, як в термостатуючих циліндрах А і В встановляться незмінні температури   і   , розпочинають вимірювання висот  і  .

  Висоти  і  зручно вимірювати катетометром, але через відсутність цього приладу в лабораторії пропонується визначати висоти  і  , використовуючи теодоліт.

  Для вимірювання  і  теодолітом визначаються кутові координати менісків в трубках 1 та 2. Зауважимо, що горизонтальне положення зорової труби теодоліта відповідає по шкалі теодоліта координатам 0º - 180º.

  Можливі два випадки розташування менісків рідини в манометрах відносно горизонтального напрямку труби теодоліта:

  1.  Обидва меніски  і  розташовані по один бік від цього напрямку (Рис.2а).
  2.  Меніски розташовані по різні боки від цього напрямку (Рис. 2б).

  В першому випадку різниця рівнів , виміряна теодолітом, дорівнює:

.

  В другому:

,

де  – відстань від осі теодоліта до площини розташування манометрів,  – кут між горизонтальним напрямком труби теодоліта і напрямком на відповідний меніск.

  Визначивши описаним способом  і  за формулою (3) розраховують α.

  Для контроля можна обчислити α, вимірявши  і  лінійкою, що закріплена на приладі. При цьому положення меніска по лінійці визначається більш точно за допомогою візірної риски труби теодоліта.

  Виміри коефіцієнта об’ємного розширення  виконати при кількох значеннях тиску . Тиск  змінюють нагнітаючи повітря в спільну частину трубок 1 та 2, або випускаючи його.     



 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

13407. Методика і техніка шкільного демонстраційного експерименту з розділу «Електричний струм» (11 кл.). 4.05 MB
  Тема: Методика і техніка шкільного демонстраційного експерименту з розділу Електричний струм 11 кл.. 1. ЕРС. Внутрішній опір джерела струму. Закон ома для повного кола. Обладнання: 1гальванічний елемент демонстраційний 2 вольтметр демонстраційний з додатковим о...
13408. Методика і техніка шкільного демонстраційного експерименту із розділу «Електромагнітне поле» (10 кл.) 2.12 MB
  ТЕМА: Методика і техніка шкільного демонстраційного експерименту із розділу Електромагнітне поле 10 кл. Демонстрація спектрів магнітного поля. Обладнання: прилади для проекціювання спектрів магнітного поля; коробочкасито із залізними ошурками; проекцій
13409. Методика і техніка шкільного демонстраційного експерименту із розділу Хвильова і квантова оптика (10 кл.) 1.65 MB
  Тема: Методика і техніка шкільного демонстраційного експерименту із розділу Хвильова і квантова оптика 10 кл. Кільця Ньютона Обладнання: апарат проекційний з лампою розжарювання або дуговою лампою кільця Ньютона з набору по дифракції та інтерфе
13410. Створення дидактичних засобів у програмі Microsoft Word 609 KB
  исципліна Інформаційні технології та ТЗН ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1011. Тема: Створення дидактичних засобів у програмі Microsoft Word. Мета: Сформувати практичні навички створення дидактичних засобами програми Microsoft Word. Основні поня...
13411. Введення і редагування тексту засобами MS Excel 229 KB
  Автори: Бондар Н.П. Глушак О.М.Дисципліна Інформаційні технології та ТЗН ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №12. Тема: Введення і редагування тексту засобами MS Excel. Мета: Формувати практичні вміння та навички введення редагування тексту та налаштування роботи в MS Excel...
13412. Форматування таблиць засобами MS Excel 293 KB
  Автори: Бондар Н.П. Глушак О.М.Дисципліна Інформаційні технології та ТЗН ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №13. Тема: Форматування таблиць засобами MS Excel. Мета: Формувати практичні вміння та навички форматування таблиць в програмі MS Excel.
13413. Робота зі списками в MS Excel 53 KB
  Автори: Бондар Н.П. Глушак О.М. Дисципліна Інформаційні технології та ТЗН ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №15. Тема: Робота зі списками в MS Excel. Мета: Формувати практичні вміння та навички роботи із засобами сортування та фільтрації в MS Excel. ...
13414. Створення дидактичних матеріалів засобами MS Excel 580 KB
  Автори: Бондар Н.П. Глушак О.М.Дисципліна Інформаційні технології та ТЗН ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1617. Тема: Створення дидактичних матеріалів засобами MS Excel. Мета: Формувати практичні вміння та навички розроблювати дидактичні матеріали з автоматичним виз...
13415. Радіаційна безпека 143.5 KB
  Радіаційна безпека Мета роботи: вивчити теоретичні положення про радіаційну безпеку навчитись вимірювати дозу іонізуючого випромінювання скласти орієнтований раціон харчування. Зміст роботи: 1. Поняття радіації. 2. Вплив радіації на біологічні структури. 3. Мет...