ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ ЛИНЕЙНОГО И ОБЪЕМНОГО РАСШИРЕНИЯ
Большинство тел при повышении температуры увеличивают свои размеры. При нагревании тела, имеющего первоначальную длину ℓ0, его относительное удлинение пропорционально изменению температуры dt:
; ℓ = ℓ0(1+at),
где a – коэффициент пропорциональности, который называется коэффициентом линейного расширения. Коэффициент линейного расширения определяет относительное удлинение тела при изменении температуры на один градус.
Пусть тело при температуре t1имеет длину ℓ1, а при температуре t2– длину ℓ2. Тогда Dℓ = ℓ 2– ℓ1 –есть изменение длины тела при нагревании на Dt = t – t1 градусов. Для расчетов можно пользоваться величиной среднего коэффициента линейного расширения.
,
где t1 и t2 – начальная и конечная температуры тела, а ℓ1 иℓ2 – длины тела, соответствующие этим температурам.
Длина тела при любой температуре может быть выражена через длину тела при 0 °С.
Выполнение работы на приборе ПРТТ
1. Измерить начальную длину стержня с помощью штангенциркуля.
2. Пробирку на 1/2 объема наполнить водой комнатной температуры, измерить температуру воды.
3. Испытуемый стержень аккуратно (не бросать) опустить в пробирку с водой.
4. Пробирку с испытуемым стержнем ввести в нагреватель (ПРТТ).
5. Установить индикатор над пробиркой и опустить шток индикатора в углубление на торце стержня и закрепить винт.
6. Установить положение стрелки индикатора на ноль.
7. Включить питание прибора в сеть.
При закипании воды в пробирке испытуемый стержень принимает температуру, равную температуре кипения воды. Увеличение длины образца определяется по отклонению стрелки индикатора от первоначального положения. Дождаться пока стрелка индикатора остановится.
7. Снять показания индикатора (Dℓ).
8. Определить температура кипения воды t = 100 + 37,5 (Н – 0,76) грд/м
(H –атмосферное давление, находится по барометру в мм рт.ст., подставить в формулу в метрах).
Для проведения опытов с другими образцами необходимо повторить предыдущие операции.
9. Данные занести в таблицу.
Таблица
| № | материал | ℓ1 | Dℓ | t1 | t2 | a | aср | Da | Daср |
| 1. | сталь | ||||||||
| 2. | |||||||||
| 3. | |||||||||
| 1. | алюминий | ||||||||
| 2. | |||||||||
| 3. | |||||||||
| 1. | стекло | ||||||||
| 2. | |||||||||
| 3. |
Вычислить абсолютную и относительную погрешность
Результаты представить в виде: a = aср ± Daср
Дата добавления: 2015-10-21; просмотров: 1472;