Экспериментальное определение коэффициента линейного теплового расширения твердых тел

Экспериментальное определение коэффициента линейного расширения твердых тел основывается на использовании формулы (4), которую можно представить в виде

, (11)

где l₀  длина исследуемого образца при температуре t₀, отсчитывае-мой по шкале Цельсия, а  его удлинение при нагревании до температуры t ºC.

Выполнение работы

Схема прибора представлена на риc. 2.

Р и с. 2

1. Закрепить трубку на станине, так чтобы стрелка индикатора сделала один полный оборот. Отметить значение положения стрелки на шкале индикатора.

2. Измерить длину трубки l₀ от места крепления (середина винта) до индикатора при комнатной температуре.

3. Закипятить воду в колбе, соединить ее с помощью шланга с трубкой (через патрубок).

4. Пропустить пары кипящей воды через трубку и, наблюдая за перемещением стрелки индикатора, отметить ее максимальное отклонение. Разность между двумя отмеченными на шкале положениями стрелки индикатора дает нам удлинение трубки l при нагревании от комнатной температуры t₀ до t = 100 ^oС.

Измерения повторить 3 раза. Для расчета взять среднеарифметическое значение для каждого образца.

Результаты опыта занести в таблицу

Вещество	l0	t0	t	 l			табл К^-1		, %
Медь							1,610^-5
Алюминий							2,310^-5
Сталь							1,0610^-5

5. По формуле (11) определить коэффициент линейного расширения  для данного материала трубки.

6. Вычислить коэффициент объемного расширения по формуле (10).

7. Сравнить полученные значения коэффициента линейного расшире-ния  для исследуемых металлов с их табличными значениями и оценить относительную погрешность по формуле

.