лабы физика / 546
.doc© Клинцовский текстильный техникум. Кабинет физики. Лабораторные работы
Лабораторная работа №4
«Определение коэффициента линейного расширения твердых тел»
Цель работы: Определить коэффициент линейного расширения металлической трубки и материал, из которого она изготовлена.
Краткие теоретические сведения
Изменение одного какого-либо размера тела при повышении температуры называется линейным расширением тела.
Оно, как показывает опыт, прямо пропорционально первоначальной длине тела при 00С (l0) и изменению температуры :
Коэффициент пропорциональности называется коэффициентом линейного расширения данного вещества. Он показывает, на какую часть своей величины при 00С изменится длина тела при нагревании на 1 0С:
Оборудование:
-
Прибор для определения коэффициента линейного расширения.
-
Индикатор или микрометр с трещоткой.
-
Парообразователь с резиновым шлангом.
-
Электроплитка.
-
Термометр.
-
Линейка или мерная лента.
Ход работы
-
Продеть трубку из испытуемого материала в отверстие на стойках, закрепить один конец трубки стопорным винтом так, чтобы зазор между стойкой 2 и пластиной 6 не превышал 2-3 мм и позволял видеть конец измерительного стержня.
-
Измерить начальную длину l1 трубки при комнатной температуре, считая длиной расстояние от середины стопорного винта до ближней к нему стороны пластины на трубке.
-
Поставить муфту индикатора в патрубок правой стойки таким образом, чтобы конец измерительного стержня соприкоснулся с пластиной трубки и пружина индикатора получила бы небольшое натяжение – большая стрелка должна описать при этом приблизительно один оборот. Закрепить индикатор в таком положении винтом, имеющемся на патрубке. При помощи установочного кольца (ободка) установить нуль шкалы под концом большой стрелки.
-
Измерить комнатную температуру .
-
Надеть на конец трубки (со стороны стопорного винта) резиновую трубку парообразователя, в котором кипит вода.
-
После того, как из свободного конца трубки станет сильной струей выходить пар, отсчитайте по красной шкале индикатора величину абсолютного удлинения трубки (цена деления шкалы 0,01 мм).
-
Отметить конечную температуру трубки, приняв ее равной температуре пара. Температуру пара можно: а)принять равной 100 0С; б)определить по таблице зависимости температуры кипения воды от давления.
-
Вычислить коэффициент линейного расширения вещества трубки по формуле
-
Результаты измерений и вычислений занести в таблицу:
№ опыта |
Материал (вещество) |
Первоначальная длина стержня (трубки) l1, мм |
Удлинение стержня (трубки) l2-l1, мм |
Температура |
Изменение температуры Т, К |
Коэффициент линейного расширения , К-1 |
Относительная погрешность , % |
|
Начальная Т, К |
Конечная Т, К |
|||||||
1
|
|
|
|
|
|
|
|
|