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

3379. Введение в лабораторный практикум по физике 436.5 KB
  Введение в лабораторный практикум по физике Какова цель лабораторной практики в высшем учебном заведении. Таких целей несколько. Лабораторные работы позволяют:  проиллюстрировать теоретические положения физики; познакомиться с приборами...
3380. Элементы кинематики 359 KB
  Лекция 1. Элементы кинематики. Введение. Основные кинематические понятия и характеристики. Нормальное, тангенциальное и полное ускорения. Угловая скорость, угловое ускорение. 1. Введение. Физику можно назвать наукой о н...
3381. Обработка результатов измерений в физическом практикуме 303.5 KB
  Содержит изложение методики обработки результатов измерений, получаемых во время практических занятий в учебной лаборатории. Предназначен для оказания помощи студентам технических специальностей всех форм обучения при подготовке к лабораторным работ...
3382. Потенциал электростатического поля. Диэлектрики в электростатическом поле 350 KB
  Потенциал электростатического поля. Диэлектрики в электростатическом поле. Работа при перемещении заряда в электростатическом поле. Потенциал. Разность потенциалов. Связь между напряженностью и потенциалом электростатического поля. Эквип...
3383. Изучение свободных колебаний математического и пружинного маятников 398.5 KB
  Изучение свободных колебаний математического и пружинного маятников Цель работы: изучение физических основ свободных незатухающих колебаний, определение ускорения свободного падения с помощью математического маятника и коэффициента упругости пружины...
3384. Книжные социальные сети как канал распространения издательской и книготорговой библиографической информации 104 KB
  Книжные социальные сети как канал распространения издательской и книготорговой библиографической информации На сегодняшний день в мире существует более 130 миллионов компьютеров и более 80 % из них объединены в различные информационные сети от малых...
3385. Проектирование фундаментов производственных зданий 606.5 KB
  ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ - тип объекта – производственное здание с подвалом и гибкой конструктивной схемой    - район строительства – г. Магнитогорск; -величины нагрузок на фундаменты представлены в табл. 1. Таблица 1 Величины нагрузок...
3386. Рассчитать и спроектировать резец для обработки наружной поверхности детали 8.03 MB
  Оправки в шпинделе закрепляют штоком, проходящим через шпиндель станка. Шток имеет на конце захватное устройство. Инструментальные оправки имеют соответствующие этому устройству наружные, внутренние или резьбовые поверхности захвата...
3387. Реконструкция многоквартирного крупноблочного дома серии 1-439А 888.5 KB
  При модернизации и реконструкции жилых зданий массовой застройки предусматривается решение следующих задач: приведение планировочной структуры здания в соответствие с требованиями к потребительским и эксплуатационным качествам современного ...