Термометр 1 имеет стеклянный баллон с капилляром, заполненные термометрической жидкостью, и шкалу. Принцип его действия основан на тепловом расширении жидкостей. Варьирование температуры окружающей среды приводит к соответствующему изменению объема термометрической жидкости и ее уровня в капилляре. Уровень указывает на шкале значение температуры.
Коэффициент теплового расширения термометрической жидкости определяется в следующем порядке на основе мысленного эксперимента, т.е. предполагается, что температура окружающей среды повысилась от нижнего (нулевого) до верхнего предельных значений термометра и уровень жидкости в капилляре возрос на величину l.
1. Подсчитать общее число градусных делений DТ в шкале термометра и измерить расстояние l между крайними штрихами шкалы.
2. Вычислить приращение объема термометрической жидкости DV =p r2l, где r - радиус капилляра термометра.
3. С учетом начального (при 0 ОС) объема термометрической жидкости V найти значение коэффициента теплового расширения bТ= (DV/V) / DT и сравнить его со справочным значением b*Т (табл. 1.1). Значения используемых величин занести в таблицу 1.2.
|
|
Таблица 1.2
Вид жидкости | r, см | V, см3 | DТ, ОС | l, см | DV, см3 | bТ, ОС -1 | b*Т, ОС -1 |
Спирт |
Измерение плотности жидкости ареометром
Ареометр 2 служит для определения плотности жидкости поплавковым методом. Он представляет собой пустотелый цилиндр с миллиметровой шкалой и грузом в нижней части. Благодаря грузу ареометр плавает в исследуемой жидкости в вертикальном положении. Глубина погружения ареометра является мерой плотности жидкости и считывается со шкалы по верхнему краю мениска жидкости вокруг ареометра. В обычных ареометрах шкала отградуирована сразу по плотности.
В ходе работы выполнить следующие операции.
1. Измерить глубину погружения h ареометра по миллиметровой шкале на нем.
2. Вычислить плотность жидкости по формуле r = 4m/(pd2h), где m и d – масса и диаметр ареометра. Эта формула получена путем приравнивания силы тяжести ареометра G=mg и выталкивающей (архимедовой) силы PA=rgV, где объем погруженной части ареометра V=(pd2/4)h.
3. Сравнить опытное значение плотности r со справочным значением r* (см. табл.1.1). Значения используемых величин свести в таблицу 3.
Таблица 1.3
Вид жидкости | m, г | d, см | h, см | r, /см3 | r*, г/см3 |
Вода |