НОВЫЕ_МЕТОДИЧКИ / 24_1_Конденсированное состояние вещества / 243_2

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 ΔS = 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:

(3)

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.