72992

Вимірювання коефіцієнта лінійного розширення твердого тіла

Лабораторная работа

Физика

Мета: Експериментально навчитися визначати коефіцієнт лінійного розширення твердого тіла. Завдання: Провести досліди з трьома зразками твердих тіл і на основі дослідних даних визначити коефіцієнт лінійного розширення для кожного зразка. Порівняти їх з табличними значеннями.

Украинкский

2014-12-02

23.01 KB

1 чел.

Лабораторна робота №4

Вимірювання коефіцієнта лінійного розширення твердого тіла

Мета: Експериментально навчитися визначати коефіцієнт лінійного розширення твердого тіла.

Завдання: 1. Провести досліди з трьома зразками твердих тіл і на основі дослідних даних визначити коефіцієнт лінійного розширення для кожного зразка. Порівняти їх з табличними значеннями.

2. Навчитися користуватися індикатором під час виконання роботи, визначити його використання на виробництві.

3. Записати і таблицю всі одержані під час роботи дослідні результати і зробити висновок.

Вимоги техніки безпеки при виконанні лабораторної роботи №1:

  1.  Перед початком виконання лабораторної роботи чітко визначити мету, завдання і порядок виконання роботи згідно опису.
  2.  Робоче місце перед початком виконання роботи звільнити від усіх непотрібних для роботи предметів і матеріалів.
  3.  Прилади на робочому місці розташуйте так, щоб запобігти їх перекиданню і пошкодженню.
  4.  Обережно використовуйте скляний посуд (пробірки), щоб не розбити їх.
  5.  Для заміни зразка потрібно вимкнути прилад і обережно дістати пробірку з шахти приладу за допомогою гумової прокладки.
  6.  Пробірки з нагрітою водою потрібно обов′язково ставити в спеціальний штатив для пробірок.
  7.  Якщо під час лабораторної роботи виникло будь-яке пошкодження негайно потрібно повідомити про це викладача.
  8.  У випадку побиття скляних матеріалів осколки потрібно збирати за допомогою віника і совка.
  9.  Закінчивши роботу, потрібно одержати дозвіл викладача, щоб скласти прилади згідно їх початковому зберіганню.
  10.  Залишати своє робоче місце можна тільки з дозволу викладача, після наведеному на ньому порядку.

Прилади та обладнання: 1. Три скляні пробірки з водою; 2. Термометр; 3. Індикатор; 4. Три зразки (алюмінієвий, сталевий, скляний); 5. Штатив для пробірок; 6. Прилад для вимірювання коефіцієнта лінійного розширення твердого тіла; 7. Посуд з водою.

Теоретичні відомості. Зміна одного будь-якого розміру тіла при підвищенні температури називається лінійним розширенням тіла. Коефіцієнт пропорційності α називається коефіцієнтом лінійного розширення даної речовини. Він показує, на яку частину величини при 273 К змінюється довжина тіла від нагрівання на 1К і визначається за формулою:

;

де: Δl  збільшення довжини зразка в мм;

l1початкова довжина зразка (160 мм):

l2 – довжина стержня при t2;

t1 – початкова температура води в пробірці (Со);

t2 – кінцеватемпература води в пробірці після нагрівання (100 Со).

Опис приладу: Робота даного приладу основана на електротермії. Прилад складається з корпусу, до якого кріпиться захисний кожух. Всередині кожуха встановлена нагрівальна шахта для пробірок. Прилад вмикається в електромережу напругою 36 В через випрямляч.

Порядок виконання роботи:

  1.  Розставити прилади в правильному порядку. Помістити в посуд з водою термометр для визначення t1 початкової температури води перед початком нагрівання..
  2.  Вимірявши t1,записати значення в таблицю. Налити в кожну пробірку води (1/2об′єму).
  3.  Виміряємо l1 початкову довжину всіх трьох стержнів (зразків) і запишемо значення в таблицю (160 мм).
  4.  Занурюємо в пробірку з водою алюмінієвий стержень (зразок), сферична частина стержня повинна впиратися в дно пробірки. Пробірку з водою вставляємо в шахту приладу..
  5.  В поворотний кронштейн приладу вставляємо індикатор і закріплюємо його, притримуючи, стержень індикатора поворотом кронштейна встановлюємо над пробіркою і опускаємо в заглиблення алюмінієвого стержня. Круглим корпусом індикатора крутимо і виставляємо стрілку на нуль.
  6.  Вмикаємо прилад і бачимо на скільки поділок відхиляється стрілка індикатора, коли в пробірці закипить вода t2 (кінцева температура буде дорівнювати при цьому 100 Со). При нагріванні зануреного алюмінієвого стержня і воді його температура буде дорівнювати температурі води. Збільшення довжини стержня буде визначатися по відхиленню стрілки індикатора. Записуємо тоді показ індикатора, коли вода буде кипіти, а стрілка індикатора перестане рухатися. Це і буде Δl збільшення довжини зразка.
  7.  Проводимо такий же дослід за сталевим та скляним стержнями, виконуючи роботу в такій же послідовності, записуючи результати в таблицю.
  8.  Закінчивши роботу потрібно обчислити α коефіцієнт лінійного розширення для кожного зразка за формулою і порівняти їх з табличними значеннями.
  9.  Знайти абсолютну та відносну похибку для кожного зразка за формулами:

, абсолютна похибка.     , відносна похибка

- дослідне значення,       αт – табличне значення.

Речовина

l1, м

t1, Со

t2, Со

Δl, м

αречовини, К-1

Δα, К-1

δ

1

алюміній

2

сталь

3

скло

Контрольні запитання

  1.  Де і при яких обставинах обов′язково потрібно враховувати коефіцієнт лінійного розширення твердого тіла (навести приклади).
  2.  Що таке коефіцієнт лінійного розширення твердого тіла (дати визначення).


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

2059. Классификация и обозначение турбокомпрессоров 181.5 KB
  Цель работы: ознакомиться с классификацией и обозначением турбокомпрессоров, изучить принцип работы и основные части турбины и компрессора.
2060. Изучение аэродинамических и геометрических характеристик решеток 567 KB
  Цель работы: ознакомиться с методикой экспериментального изучения аэродинамических и геометрических характеристик решеток, экспериментально определить эти характеристики.
2061. Экспериментальное исследование электродинамического микрофона 551.62 KB
  Способы измерения параметров и получение экспериментальных характеристик микрофонов.
2062. Аэродинамические и геометрические характеристиками турбинной решетки 802.95 KB
  Турбинная решетка и её характеристики. Основные геометрические характеристики турбинной решетки. Классификация профилей.
2063. Создание и редактирование базы данных 345.56 KB
  Создание таблицы в режиме конструктора. Редактирование базы данных. Создание запросов. Настройка Параметров запуска базы данных.
2064. Аналіз сучасного стану управління транспортними потоками Жовтневого району м. Харкова 74.85 KB
  Аналіз методів організації дорожнього руху. північна частина Жовтневого району м. Харкова. Характеристики транспортних потоків. Характеристики технічних засобів регулювання дорожнього руху.
2065. Цитологические основы полового и бесполого размножения 39.65 KB
  В основе бесполого размножения лежит митоз. Митоз состоит из четырех фаз: профазы, метафазы, анафазы, телофазы.
2066. Закономерности наследования признаков, установленные Менделем 37.29 KB
  Часть открытий из области основных закономерностей наследования признаков принадлежит Менделю. Он проводил опыты по гибридизации гороха. Он отбирал растения, отличающиеся парой альтернативных признаков.
2067. Основные положения хромосомной теории наследственности, сформулированной Морганом 37.93 KB
  Поскольку число генов у каждой особи намного больше числа хромосом, в одной хромосоме располагается множество генов. Т. Морган и его ученики обнаружили, что гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются совместно, то есть сцеплено.