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

36342. SCADA-система iFIX 71.9 KB
  Такие системы обеспечивают получение данных в реальном времени как персоналом предприятия так и прикладным программным обеспечением установленным на предприятии. Представление данных в реальном времени является ключевым для более эффективного использования ресурсов и персонала и для большей степени автоматизации . Для сбора данных системе iFIX не требуется уникальное оборудование. Основой программного обеспечения iFIX является база данных процесса.
36344. Как определяется шаг интегрирования по времени при моделировании САУ с помощью ПК 22.59 KB
  Как определяется шаг интегрирования по времени при моделировании САУ с помощью ПК. Применительно к простому интегратору он может быть представлен таким образом: В конечных приращениях то же самое можно записать в виде: где T – постоянная интегрирования звена; Xn Yn – соответственно вход и выход звена на nм шаге расчета; t – величина интервала времени в течение которого входное воздействие считается постоянным. Суммирование интегрирование выходного параметра производится через интервалы времени t=S в связи с чем этот интервал получил...
36345. Классификация САПР по уровню и комплексной автоматизации проектирования 32.83 KB
  Классификация САПР по уровню и комплексной автоматизации проектирования. Сложность объекта проектирования. Уровень и комплексность автоматизации проектирования. Первые три признака отражают особенности объекта проектирования.
36346. Микропроцессорные средства автоматического контроля и регулирования. К микропроцессорным средствам автоматического контроля и регулирования относятся локальные регуляторы и программно-логические контроллеры 14.13 KB
  К микропроцессорным средствам автоматического контроля и регулирования относятся локальные регуляторы и программнологические контроллеры. Автоматические регуляторы с типовыми законами регулирования: релейными П ПД ПИ ПИД. Эти регуляторы составляют основную группу используемых в современных системах автоматизации. Несмотря на широкое использование ПК и ПЛК автоматические регуляторы являются достаточно распространенными средствами автоматизации в составе локальных систем контроля и регуля.
36347. Назначение и правила выполнения схемы автоматизации технологических процессов 26.05 KB
  Назначение и правила выполнения схемы автоматизации технологических процессов. Схемы автоматизации разрабатывают в целом на технологическую инженерную систему или ее часть технологическую линию блок оборудования установку или агрегат. Схему автоматизации допускается совмещать со схемой соединений монтажной выполняемой в составе основного комплекта марки ТХ по ГОСТ 21. На схеме автоматизации изображают: 1 технологическое и инженерное оборудование и коммуникации трубопроводы газоходы воздуховоды автоматизируемого объекта...
36348. Общие сведения о графических и буквенно-цифровых условных обозначениях элементов схем автоматизации 34.36 KB
  преобразователей и приборов устанавливаемых по месту принято единое графическое обозначение в виде окружности или овала в зависимости от объёма вписываемых буквенных обозначений. В отличии от обозначений приборов исполнительные механизмы изображают кругом меньшего диаметра: Регулирующий орган изображают аналогично трубопроводной арматуре Для получения полного обозначения прибора или средства автоматизации в его УГО в виде круга или овала вписывают буквенное условное обозначение которое и определяет назначение вфполняемые функции...
36349. Функциональная схема АСУ ТП. Состав и назначение основных узлов 22.46 KB
  Все кто непосредственно отвечает за операционное управление процессом. РУ ручное управление. ДУ дистанционное управление. ЛУ локальное управление.