НОВЫЕ_МЕТОДИЧКИ / 253_243_2
.pdf
Лабораторная работа № 243.2 Измерение зависимости линейного расширения твердых тел от
температуры
Цель работы:
-Измерить коэффициент линейного теплового расширение латунной, стальной и стеклянной трубок.
Решаемые задачи:
-пронаблюдать линейное расширение твердых тел;
-измерить коэффициенты линейного расширения стекла, стали и латунных трубок;
.
Аппаратура:
Аппарат для демонстрации теплового расширения;
Держатель для стрелочного индикатора;
измеритель;
термостат
силиконовые трубки, диам. 7 × 1,5 мм, 1 м (4);
Длина S твердого тела линейно зависит от его температуры:
S=S0(1+α*θ) |
(1) |
где S0-длина при комнатной температуре С, θ-температура при 0 0С
Коэффициент линейного расширения зависит от материала твердого тела.
В данной работе циркуляционный термостат используется для нагрева воды, которая протекает сквозь различные образцы трубок. Измеритель с градуировкой шкалой 0,01 используется для измерения изменения длины S = S - S0 в зависимости от температуры θ.
Для данной температуры разность между комнатной температурой ν1 и температурой пара ν2 , изменение длины ∆S тесно пропорционально общей длине S1 при комнатной температуре
|
|
S S1 |
|
|
|
|
|
|
(2) |
|
|||
В частности мы можем сказать: |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
α = |
S |
× |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
(3) |
|
|
|
S |
|
(θ |
2 |
- ϑ |
1 |
) |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
В |
этом |
эксперименте, |
измерения |
теплового |
расширения |
||||||||
проводятся на тонких трубках, через которые направляется пар
.Эффективная длина S1 каждой трубки может быть установлены 200, 400 или 600 мм за счет ее установки соответствующим образом. Измеритель с градуировочной шкалой 0,01 мм используется для измерения изменения длины.
Порядок выполнения работы:
1.Определите комнатную температуру и запишите ее.
2. Установите фиксированный подшипник аппарата на делении 400 и
затяните винт так, чтобы он дошел до кольца борозда трубы. 3.Определите и запишите нулевое положение стрелочного индикатора. 4.Включите термостат и увеличивайте температуру шагом в 5 градусов.
5.Отсчитайте и запишите максимальное отклонение стрелочного индикатора каждые 5 градусов, при нагревании трубки до 90 градусов.
6.Позвольте латунной трубке остыть до комнатной температуры.
7.Снова наполните паровой генератор водой, проверьте нулевую позицию прибора с круговой шкалой и повторите измерения.
8.Переместите фиксированный штатив на деление 200 и повторите эксперимент.
9.Замените латунную трубку стальной трубой; присоедините фиксированный штатив на деление 600 и повторите измерение.
10.Проведите те же самые измерения на стеклянной трубке.
11. Вычислите коэффициенты линейного расширения латунной и стеклянной трубок.