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

19801. Мережеві протоколи. Типи протоколів 34.5 KB
  Мережеві протоколи.Типи протоколів. Мереже́вий протоко́л в комп'ютерних мережах заснований на стандартах набір правил що визначає принципи взаємодії комп'ютерів в мережі. Протокол також задає загальні правила взаємодії різноманітних програм мережевих вузлів чи сис...
19802. Основні поняття локальних мереж. Класифікація ЛОМ 36 KB
  Основні поняття локальних мереж. Класифікація ЛОМ. Лока́льна комп'ю́терна мере́жа англ. Local Area NetworkLAN являє собою об'єднання певного числа комп'ютерів іноді досить великого на відносно невеликій території. В порівнянні з глобальною мережею WAN локальна мережа зазвич
19803. Поняття браузера. Пошукові системи в Internet 27 KB
  2.Поняття браузера. Пошукові системи в Internet. Браузер це програма для навігації та перегляду вебресурсів вебсторінок яка дозволяє запитувати і переглядати файли в локальній мережі та мережі Інтернет. Зазвичай браузери наділені здібностями перегляду елек
19804. Структура та основні принципи роботи мережі Internet 15.57 KB
  Принципи побудови мережі Інтернет це безліч комп'ютерів хостів і різних мереж об'єднаних мережею на базі протоколів зв'язку TCP / IP. Комп'ютери підключені до мережі Інтернет можуть мати будьякі апаратні і програмні платформи але при цьому вони повинні підтримувати ст
19805. Поняття про математичне програмування 13.95 KB
  Математичне програмування – складова частина прикладної математичної дисципліни Дослідження операцій. До інших основних розділів цієї дисципліни відносяться теорія марковських випадкових процесів теорія масового обслуговування теорія ігор методи сітьового плану...
19806. Поняття цільової функції 13.43 KB
  Цільова функція z x1 x2 ... x n функція що виражає залежність прийнятого критерію оптимальності від керованих змінних. Критерій оптимальності є мірою наближення розв’язку до поставленої мети. В економічних задачах як правило таким критерієм виступає показник ефективн
19807. Поняття лінійного програмування 14.63 KB
  Лінíйне програмувáння LP англ. Linear Programming один з важливих розділів дослідження операцій що зводиться до оптимізації лінійної цільової функції на множині яка описується лінійними рівняннями і нерівностями. Лінійне програмування є окремими випадками математичного п
19808. Задача про оптимальне використання ресурсів 15.56 KB
  Задача лінійного програмування як задача розподілу обмежених ресурсів. Зауважимо що задача ЛП у багатьох випадках виявляється асоційованою із задачею розподільчого типу яка спрямована на пошук найбільш вигідного способу розподілу обмежених ресурсів за декількома в
19809. Геометричне розв’язання задачі лінійного програмування 16.74 KB
  Kак известно общая задача линейного программирования со стоит в поиске значений переменных удовлетворяющих некоторым линейным ограничениям и обеспечивающих наибольшее наимень шее значение заданной линейной функции. Например требование: максимизировать Lx1...