22846

Визначення коефіцієнта об’ємного розширення рідини

Лабораторная работа

Физика

Залежність об’єму рідини від температури виражається рівнянням: а при невеликій точності можна обмежитися виразом: де – об’єм рідини при температурі 0C температурний коефіцієнт об’ємного розширення рідини. 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.

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

64787. КРИМІНАЛЬНЕ ПОКАРАННЯ ТА РЕАЛІЗАЦІЯ ЙОГО ФУНКЦІЙ 296.5 KB
  Проблеми інституту покарання в умовах розбудови правової держави в Україні привертають до себе увагу не тільки фахівців але й широкого загалу. Перш ніж у людини з’явилася перша іскра уразумения чому і для чого існує покарання вказував...
64788. Підвищення технічного рівня гідроагрегату обертання шляхом удосконалення гідравлічної системи керування 1.17 MB
  Для досягнення поставленої мети були сформульовані такі завдання: розробити принципову схему гідроагрегату верстата для намотування обмоток електродвигунів; розробити математичну модель робочого процесу гідроагрегату обертання на основі декомпозиції його на складові...
64789. Засоби захисту й реалізації конституційних трудових прав працівників 167 KB
  Основним пріоритетом правової, соціальної, демократичної держави є ефективне забезпечення реалізації й захисту прав та свобод людини і громадянина, а також приведення їх у відповідність з європейськими та світовими стандартами.
64790. Інформаційне забезпечення впровадження освітніх інновацій у систему підвищення кваліфікації педагогічних працівників 199 KB
  Україна спроможна забезпечити якісну освіту своїх громадян завдяки активній участі у глобалізаційних процесах, інкорпорації до інформаційного суспільства, інтеграції в світову спільноту, стабільному науково-технічному прогресу...
64791. ФІЗІОЛОГІЧНИЙ СТАН ОРГАНІЗМУ ПЕРЕПЕЛІВ ЗА РІЗНОГО РІВНЯ ЖИРУ ТА ВІТАМІНУ Е В РАЦІОНІ 692 KB
  Особливо це стосується впливу енергетичного живлення та рівня вітаміну Е в раціоні на функціональний стан і резистентність організму перепелів систему травлення та рівень обмінних процесів. Цим зумовлена науковопрактична актуальність поглибленого дослідження...
64792. ВЗАЄМНА ДИФУЗІЯ ТА ЕВОЛЮЦІЯ СТРУКТУРИ В ЛОКАЛЬНО-НЕОДНОРІДНИХ ПОТРІЙНИХ СПЛАВАХ 4.04 MB
  Виділення найраціональнішого методу визначення матриці коефіцієнтів дифузії для потрійних систем який значно спрощує експеримент є досить актуальною проблемою теорії дифузії. Тому оцінка точності методик визначення матриці коефіцієнтів дифузії для потрійних систем...
64793. БІОТЕХНІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ПІДРОЩУВАННЯ ЛИЧИНОК КОРОПОВИХ РИБ ЗА ОБМЕЖЕНОГО ВОДОПОСТАЧАННЯ (НА ПРИКЛАДІ ВАТ “СКВИРАСІЛЬРИБГОСП”) 498.5 KB
  В цьому випадку вирощувальні стави наповнюються водою ранньою весною і не забезпечують необхідних технологічних умов для ефективного вирощування рибопосадкового матеріалу безпосередньо від €œзаводських личинок тому що до цього моменту у вирощувальних ставах вже накопичується...
64794. Організаційно-економічний механізм оцінки ділової репутації промислового підприємства 335.5 KB
  Процеси приватизації, вторинного перерозподілу власності, утворення нових і переформування крупних корпоративних структур, що відбуваються в Україні, зумовлюють необхідність врахування вартості ділової репутації під час оцінки вартості підприємств як цілісних майнових комплексів.
64795. ПОЛІТИЧНІ ПАРТІЇ ЯК СУБ’ЄКТИ ДЕРЖАВНОЇ ПОЛІТИКИ В СУЧАСНІЙ УКРАЇНІ 355.5 KB
  Дослідження влади та управління неможливе без аналізу діяльності політичних партій у владних структурах. Тому аналіз впливу інституту політичних партій на державну політику та управління важливий для підвищення їх результативності.