Tomasz Dobrzycki WPPT(Fizyka) I rok |
12.05.1997r. |
SPRAWOZDANIE Z W. NR 29
Temat: Wyznaczanie wspóczynnika rozszerzalnoci liniowej metod elektryczn.
1. Przebieg wiczenia
Celem wiczenia jest wyznaczenie wspóczynnika rozszerzalnoci liniowej drutu stalowego metod elektryczn.
Na pocztku wiczenia okrela si temperatur T0 badanego drutu z pomoc termopary. Nastpnie zwikszajc natenie prdu podnosi si temperatur drutu co dziesi stopni a do temp. w granicach 140°C równoczenie wykonujc pomiar wyduenia drutu l'(bezporedni odczyt z przyrzdu). Rzeczywiste przyrosty badanego drutu wynosz l = l'/2. Po dojciu do temp okoo 140°C zaczyna si schadzanie badanego drutu równie co 10°C z równoczesnym mierzeniem zmniejszania dugoci drutu l a do temperatury pocztkowej T0.
Wspóczynnik rozszerzalnoci liniowej dla cia staych przy wzrocie temperatury o T zwizany jest zalenoci:
W nastpnej czci wiczenia sporzdza si wykres zalenoci l/l0 = f(t) i oblicza si wsp. rozszerzalnoci liniowej na podstawie wykresu jako tangens nachylenia wykresu do osi 0T, lub za pomoc metody regresji liniowej.
Wspóczynnik za pomoc regresji liniowej na podstawie punktów pomiarowych (Ti,i) oblicza si w nastpujcy sposób:
2. Tabele z wynikami i pomiarami
- ogrzewanie
Lp. |
T[K] |
T[K] |
T[K] |
T[K] |
L[m]"10-3 |
L[m]"10-3 |
"10-3 |
d"10-4 |
1 |
290,4 |
0,1 |
0 |
0,0 |
0,00 |
0,000 |
0,000 |
0,00 |
2 |
300,4 |
0,1 |
10 |
0,1 |
0,30 |
0,005 |
0,270 |
0,06 |
3 |
310,4 |
0,1 |
20 |
0,1 |
0,60 |
0,005 |
0,541 |
0,07 |
4 |
320,4 |
0,1 |
30 |
0,1 |
0,89 |
0,005 |
0,802 |
0,08 |
5 |
330,4 |
0,1 |
40 |
0,1 |
1,19 |
0,005 |
1,072 |
0,09 |
6 |
340,4 |
0,1 |
50 |
0,1 |
1,49 |
0,005 |
1,342 |
0,10 |
7 |
350,4 |
0,1 |
60 |
0,1 |
1,78 |
0,005 |
1,604 |
0,11 |
8 |
360,4 |
0,1 |
70 |
0,1 |
2,08 |
0,005 |
1,874 |
0,12 |
9 |
370,4 |
0,1 |
80 |
0,1 |
2,37 |
0,005 |
2,135 |
0,13 |
10 |
380,4 |
0,1 |
90 |
0,1 |
2,66 |
0,005 |
2,396 |
0,14 |
11 |
390,4 |
0,1 |
10 |
0,1 |
2,96 |
0,005 |
2,667 |
0,15 |
12 |
400,4 |
0,1 |
110 |
0,1 |
3,21 |
0,005 |
2,892 |
0,16 |
13 |
410,4 |
0,1 |
120 |
0,1 |
3,50 |
0,005 |
3,153 |
0,16 |
14 |
420,4 |
0,1 |
130 |
0,1 |
3,76 |
0,005 |
3,387 |
0,17 |
-ozibianie
Lp. |
T[K] |
T[K] |
T |
T[K] |
L[m]"10-3 |
L[m]"10-3 |
"10-3 |
d"10-4 |
1 |
420,4 |
0,1 |
130 |
0,1 |
3,76 |
0,005 |
3,387 |
0,17 |
2 |
410,4 |
0,1 |
120 |
0,1 |
3,50 |
0,005 |
3,153 |
0,16 |
3 |
400,4 |
0,1 |
110 |
0,1 |
3,20 |
0,005 |
2,883 |
0,15 |
4 |
390,4 |
0,1 |
100 |
0,1 |
2,90 |
0,005 |
2,613 |
0,14 |
5 |
380,4 |
0,1 |
90 |
0,1 |
2,60 |
0,005 |
2,342 |
0,13 |
6 |
370,4 |
0,1 |
80 |
0,1 |
2,30 |
0,005 |
2,072 |
0,12 |
7 |
360,4 |
0,1 |
70 |
0,1 |
2,00 |
0,005 |
1,802 |
0,11 |
8 |
350,4 |
0,1 |
60 |
0,1 |
1,70 |
0,005 |
1,532 |
0,11 |
9 |
340,4 |
0,1 |
50 |
0,1 |
1,40 |
0,005 |
1,261 |
0,10 |
10 |
330,4 |
0,1 |
40 |
0,1 |
1,10 |
0,005 |
0,991 |
0,09 |
11 |
320,4 |
0,1 |
30 |
0,1 |
0,80 |
0,005 |
0,721 |
0,08 |
12 |
310,4 |
0,1 |
20 |
0,1 |
0,50 |
0,005 |
0,450 |
0,07 |
13 |
300,4 |
0,1 |
10 |
0,1 |
0,20 |
0,005 |
0,180 |
0,06 |
UWAGA. Dla odrónienia bdów wielkoci od przyrostów, bdy oznaczono liter
Wartoci wspóczynnika rozszerzalnoci liniowej obliczone metod regresji liniowej za pomoc programu komputerowego Microsoft Excel maj wartoci :
- dla ogrzewania = 2,7±0,5"10-5[K]-1
- dla chodzenia = 2,6±0,5"10-5[K]-1
3. Obliczenie bdów
- bd temperatury wynosi T±0,1[°C]
- bd dugoci l0 wynosi l0±0,004[m]
- bd wyduenia prta l'(bezporednio odczytany z przyrzdu) przyjto dowiadczalnie 0,00001[m]
- bd l obliczono za pomoc róniczki logarytmicznej,
- bd wspóczynnika zosta obliczony za pomoc róniczki logarytmicznej,
- bd wspóczynnika rozszerzalnoci liniowej zosta obliczony na podstawie rachunku regresji liniowej za pomoc programu komputerowego Microsoft Excel na podstawie wzorów:
4. Przykadowe obliczenia (dla p-ktu pierwszego ogrzewania drutu)
- obliczenie przyrostu temperatury,
- obliczenie rzeczywistego przyrostu dugoci drutu,
- obliczenie wspóczynnika ,
- obliczenie bdu wspóczynnika ,
5. Wnioski
- otrzymane wartoci wspóczynnika rozszerzalnoci liniowej dla badanego drutu mieszcz si w granicach wspóczynników podawanych w tablicach dla metali (aluminium 2,38"10-5[K]-1 ÷oów 2,92"10-5[K]-1).
- otrzymane wspóczynniki róni si nieco w przypadkach ogrzewania drut lub
schadzania. Fakt ten moe by spowodowany nie dostatecznym schodzeniem drutu do temperatury pocztkowej,
- na niewielk niedokadno dokonanych pomiarów wpyno niedokadne wykonanie przydu mierzcego przyrosty dugoci badanego drutu. Wygita wskazówka sprowadzana do pooenia pocztkowego uniemoliwiaa jednoznaczne okrelenie p-ktu odniesienia co miao wpyw na niedokadny odczyt przyrostów drutu w wysokich temperaturach przy ogrzewaniu drutu i przy niskich temperaturach przy ozibianiu,
- w tabelach uwidacznia si fakt wzrostu niepewnoci wyznaczenia wspóczynnika w wyszych temperaturach. Spowodowane to moe by faktem, e w wyszych temperaturach wszelkie ruchy powietrza zaczynaj odgrywa coraz wiksz rol
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
54, Cwiczenie 54 a, Tomasz Dobrzycki
52, Cwiczenie 52 d, Tomasz Dobrzycki_
33, Cwiczenie 33 c, Tomasz Dobrzycki
31, Cwiczenie 31, Tomasz Dobrzycki
29, LAB F25 , Tomasz Dobrzycki
Emocje i motywacja - ćwiczenia (mgr Tomasz Jarmakowski) - skrypt, Emocje i motywacje
Ćwiczenie 44, Ćwiczenie 44 (2), Tomasz Pastor
06, LAB F6, Tomasz Dobrzycki
ćwiczenie 67, Tomasz Zaborny, gr
więcej podobnych podstron