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

16867. Поезд эволюции движется в неправильном направлении 65.5 KB
  Поезд эволюции движется в неправильном направлении Карл Виланд Атмосфера в переполненном фойе лекционного зала была полна ожиданий и любопытства. Это было в конце 70х годов в ранние бурные дни креационного движения в Южной Австралии. Дебаты по сотворению/эволюции
16868. Удивительная молекула, передающая сообщение 84.5 KB
  PAGE 1 Удивительная €œмолекула передающая сообщение€ Карл Виланд Когда ктонибудь посылает сообщение вместе с ним передаётся чтото удивительное и загадочное. Например Альфонс в Эльзасе хочет послать следующее сообщение: €œНэд война закончилась. А
16869. Эволюция, сотворение и термодинамика 47.5 KB
  PAGE 3 Эволюция сотворение и термодинамика Карл Виланд Введение Второй Закон Термодинамики гласит что изолированная система со временем станет более неупорядоченной. В первой части этой статьи мы установили что природное самопреобразование вселе...
16870. Как бы Вы ответили 95 KB
  Как бы Вы ответили Далеко не будучи €œслепой верой€ Христианство можно логически защищать. Кен Хэм Кажется что всё в нашей ежедневной жизни имеет своё начало. Законы науки показывают что даже некоторые вещи которые выглядят неизменными и одинаковыми каждый день
16871. Дизайн человеческого глаза 271 KB
  PAGE 1 Дизайн человеческого глаза Др. Курт Декерт Человек обладает одной из наиболее изумительных зрительных систем. Основные свойства человеческого глаза включают: безупречно скорректированный оптический дизайн точная геометрия материалов контрол...
16872. Молекулярные механизмы: экспериментальная поддержка вывода о Разумном Замысле 158 KB
  Молекулярные механизмы: экспериментальная поддержка вывода о Разумном Замысле Др. Майкл Бихи Для Дарвина клетка и каждая микробиологическая функция были непостижимым черным ящиком. Теперь когда мы можем изучить этот ящик можем ли мы применить теорию Дарвина к нем...
16873. Мутации и новые гены. Можно ли утверждать, что они служат материалом макроэволюции 224.62 KB
  Мутации и новые гены. Можно ли утверждать что они служат материалом макроэволюции Алекс Лунный 1. Макроэволюция основное положение эволюционной теории Понятие макроэволюция является одним из краеугольных камней эволюционной теории основы которой в обязательн...
16874. Дарвинизм как догма 126.18 KB
  Дарвинизм как догма The Morley Institute Inc. June 1998преподаватель биохимии в университете Лихай научный сотрудник Института €œДискавери€ Discovery Institute.Залы академии наук расположены довольно далеко от ковбойских салунов но и у профессоров временами пальцы неудержимо тян...
16875. Научные факты которые опровергают теорию эволюции Перемалыватель Эволюции от Evolution Facts, Inc 1.02 MB
  Научные факты которые опровергают теорию эволюции Перемалыватель Эволюции от Evolution Facts Inc Введение. Ученые говорят об эволюции Ведущие ученые могут коечто сказать Вам об эволюции. Такие утверждения никогда не будут найдены в популярных журналах рядом с вели