double arrow

Подготовка и проведение измерений


Рисунок 15.1 – Прибор для определения коэффициента линейного расширения твердых тел

1. Пробирку на 1/2 объема наполните водой.

2. Термометром измерьте температуру воды в пробирке t1

3. С помощью штангенциркуля определите длину образца l1

4. Опустите в пробирку образец так, чтобы сферический конец образца упирался в дно коробки.

5. Индикатор И отведите в сторону.

6. Пробирку с образцом поместите в прибор.

7. Плавно оттяните шток А индикатора И вверх, установите индикатор над пробиркой и опустите шток в углубление на торце образца С. при работе с индикатором соблюдайте осторожность: не допускайте резких толчков штока индикатора.

8. Поворотом шкалы Г индикатора И совместите нуль шкалы со стрелкой. Если возникает трудность в совмещении нуля и стрелки от всех значений измерений отнимайте начальное показание индикатора.

9. Включите прибор. Через несколько минут после закипания воды в пробирке по индикатору определить увеличение длины образца Δl . Измерения проводить с точностью до полвины шкалы (5 микрон). Конечную температуру образца определите по температуре закипания воды в соответствии с формулой:




где Н – атмосферное давление измеренное в мм.рт.ст. во время проведения опыта. Определите по барометру.

10. Повторите опыт для каждого образца.

11. Результаты измерений и вычислений занесите в табл.15.1.

12. Произведите математическую обработку результатов.

Таблица 15.1 – Определение коэффициента теплового расширения для различных образцов

№ п/п Исследуемый материал l1, м Δl, м t1, 0С t2, 0С α, град-1   β, град-1
Сталь Алюминий Латунь            

Вопросы для самоконтроля:

1. Что называется тепловым расширением тел и как оно объясняется?

2. Дайте определение абсолютного, относительного удлинения тел.

3. Дайте определение коэффициентов линейного и объемного расширения.

4. Как зависит размер стержня от температуры?

5. От чего зависит коэффициент линейного расширения α?

6. Как определить длину и объем нагретого тела?

7. Каким соотношением связаны между собой коэффициенты линейного и объемного расширения в изотропных и анизотропных веществах?

8. Какие существуют методы измерения температурных коэффициентов?

Литература

1. Матвеев А.Н. Молекулярная физика. – М., 1981. – Гл. V. - §§ 42, 43, 57.

2. Безденежных Е.А., Шевченко А.Ф. Физика. – М., 1978. – Гл 3. - § 31.

3. Попко Ю.М., Князева Л.А. Руководство к практикуму по физике. – М., 1959. – Гл. 4.

4. Физический энциклопедический словарь М. “Советская энциклопедия”, 1984., гл. редактор А.М. Прохоров.