Инструкция по выполнению лабораторной работы
1. Измерить комнатную температуру.
2. Измерить длину стержня l 1 при комнатной температуре.
3. Поместить стержень в стакан с кипящей водой и греть 10 минут.
4. Измерить длину стержня с помощью штангенциркуля. -
5. По формуле: a= 2 1 вычислить коэффициент линейного расширения, при
1Dt
вычислении выделить множитель 10-6.
Версия: 1.0
Без подписи документ действителен 8 часов после распечатки. Дата и время распечатки: 01.09.2016, 17:07
Стр. 33 из 67
| × |
6. Сравнить полученный результат с табличным значением (см. таблицу) и вычислить
относительную погрешность по формуле:
e=
a -a
т
a
т
100%
.
7. Результат записать в таблицу:
|
№ |
Материал cтержня |
Начальн ая длина стержня
l1,мм | Температу ра стержня |
Разн ость темп ера- тур
∆t,0 С |
Уд лин е- ние сте рж ня ∆ l, мм |
Коэффи- циент линейного расшире- ния
α, 10 –6 º С- 1 |
Табличное значение коэффи- циента
αm, 10 -6 0С- 1 |
Относ ительн ая погре шност ь
ε,% | |
| начал ь- ная t1,0С | ко не ч- ная t2,0 С | ||||||||
| 1 | Алюми- ний | ||||||||
| 2 | Сталь | ||||||||
8. Исходя из цели работы, запишите вывод и ответьте на контрольные вопросы.
|
|
|
Таблица. Температурный коэффициент линейного расширения металлов и сплавов
| Металл, сплав | α, 10-6 0С-1 | Металл, сплав | α, 10-6 0С-1 |
| Алюминий Бронза Вольфрам Дуралюмин Золото Железо Инвар* Иридий Константан Латунь Манганин Медь Нейзильбер Никель | 24 13-21 4,5 23 14 12 1,5 6,5 12-15 17-19 18 17 18 14 | Нихром Олово Платина Платинит** Платина-иридий*** Свинец Серебро Сталь углеродистая Цинк Чугун Цемент Стекло Кварц (плавленый) | 14 26 9,1 8-10 8,8 29 20 10-17 32 9-11 14 9 0,04 |
* этот сплав используется для изготовления деталей точных измерительных приборов;
** проводниковый материал, α которого такой же, как и у стекла; применяется для
изготовления электрических ламп;
*** из этого сплава изготовлены прототипы килограмма и метра.
Контрольные вопросы
1. Объясните причину теплового расширения твёрдых тел с точки зрения молекулярно-
кинетической теории.
2. Почему тела расширяются? Что изменяется у тела в процессе расширения?
3. Когда балалайку вынесли из теплого помещения на мороз, ее стальные струны стали более натянуты. Какой вывод можно сделать о различии в тепловом расширении стали и дерева?
4. Почему стаканы из толстого стекла лопаются чаще, чем тонкостенные, при наливании в них крутого кипятка?
|
|
|
Версия: 1.0
Без подписи документ действителен 8 часов после распечатки. Дата и время распечатки: 01.09.2016, 17:07
Стр. 34 из 67
5. Приведите 3 – 4 примера учёта теплового расширения тел в технике.
6. Почему при нагревании жидкости в сосуде (например, ртути в термометре) её уровень повышается (ведь одновременно увеличивается и внутренний объём сосуда)?
Порядок выполнения отчета по лабораторной работе
Отчет по лабораторной работе оформляется в тетрадях для лабораторных работ и должен
содержать:
1. название работы;
2. цель работы;
3. оборудование;
4. ход работы (включает рисунки, схемы, таблицы, основные формулы для определения величин, а так же расчетные формулы для определения погрешностей измеряемых величин);
5. расчеты - окончательная запись результатов работы;
6. вывод.
|
|
|
Версия: 1.0
Без подписи документ действителен 8 часов после распечатки. Дата и время распечатки: 01.09.2016, 17:07
Стр. 35 из 67
Лабораторная работа № 12
ИЗУЧЕНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ТЕПЛОВОГО РАСШИРЕНИЯ ВОДЫ Цель работы: изучить на практике особенности теплового расширения воды. Студент должен:
уметь: объяснять диаграмму равновесных состояний и фазовых переходов; обрабатывать результаты измерений; объяснять полученные результаты и делать выводы.
знать: свойства вещества в данном агрегатном состоянии на основе характера движения и
взаимодействия молекул.
Обеспеченность занятия
Приборы и материалы: штатив с лапкой и муфтой, спиртовка со спиртом, пробирка с пробкой и стеклянной трубкой, стакан с водой, спички, термометр, стакан с холодной водой, чайник с горячей водой (один на всех).
Раздаточные материалы: методические рекомендации для выполнения лабораторных работ студентами по дисциплине «Физика».
Краткие теоретические материалы по теме лабораторной работы
Жидкости расширяются значительно сильнее твердых тел. Они также расширяются во всех направлениях. Вследствие большой подвижности молекул жидкость принимает форму сосуда, в котором она находится, причем следует учитывать и тепловое расширение сосуда. Расширение жидкости в трубках также представляет собой объемное расширение. Следовательно, верны формулы объемного расширения. Если
|
|
|
| V1 | объем жидкости при температуре t1, | метр3 |
| V2 | объем жидкости при температуре t2, | метр3 |
| ΔV | изменение объема жидкости, | метр3 |
| β | коэффициент объемного расширения (объемный коэффициент теплового расширения), | 1/К |
ΔV= V 1 β Δt; V 2 = V 1 (1+ β Δt)
Коэффициент объемного расширения β равен отношению относительного объемного
расширения ΔV/V1 к разности температур Δt: β =
При увеличении объёма тел уменьшается их плотность: ρ = ρ 0/(1+ β · Δt), где V и V 0 -
объемы, а ρ и ρ 0 - плотности соответственно при температурах t и t 0 .
Описание установки
Видео эксперимента: http://rutube.ru/video/9aec6d9ba6c5a3fad68923670fa75887/.
Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 731; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!