Wyznaczanie współczynnika rozszerzalności liniowej i objętościowej DUDA


Pracownia Zakładu Fizyki Technicznej Politechniki Lubelskiej

Nazwisko i imię studenta

Grzegorz Duda

Symbol grupy

ED. 3.5

Data wyk. Ćwiczenia

1996-11-06

Symbol ćwiczenia

10.1

Temat zadania

Wyznaczanie współczynnika rozszerzalności liniowej i objętościowej.

ZALICZENIE

Ocena

Data

Podpis

Część teoretyczna:

Wraz ze wzrostem temperatury, ciała na ogół powiększają swoją objętość; dotyczy to zarówno ciał stałych, ciekłych jak i gazowych. W przypadku ciał stałych na odległość pomiędzy poszczególnymi atomami w strukturze materii ma wpływ ich energia w postaci drgań. Krzywa energii potencjalnej wzajemnego oddziaływania dwóch cząsteczek jest niesymetryczna w związku z tym wraz ze wzrostem energii atomów a tym samym amplitudy ich drgań, średnia odległość pomiędzy atomami rośnie. Dla lepszego matematycznego opisu wprowadzono współczynnik rozszerzalności objętościowej βi liniowej λ,oraz w przybliżeniu β=3λ

Rozszerzalność większości monokryształów jest anizotropowa, czyli różna dla różnych kierunków krystalograficznych. W praktyce jednak rzadko spotykamy monokryształy, częściej ciała polikrystaliczne, w których rozszerzalność nie zależy od kierunku, i wystarczy znać np. przyrost długości ciała aby wyznaczyć przyrost powierzchni czy objętości.

Rys. Zesaw przyrządów do wyznaczania współczynnika rozszerzalności ciał stałych

T - termometr

B - nieruchome gniazdo

R - ruchome ramie

F - czujnik zegarowy

Część wykonawcza:

1) Mosiądz

Tabela pomiarowa nr1

Lp.

l1

t1

t2

T1

T2

l



1-2

m

°C

°C

K

K

m

K-1

K-1

33

40

306,15

313,15

0,00009

0,001367

0,0041

40,5

50

313,65

323,15

0,00007

0,001443

0,004328

50,5

60

323,65

333,15

0,00007

0,001443

0,004328

0,461

60,5

70

333,65

343,15

0,00012

0,002473

0,007419

70,5

80

343,65

353,15

0,00006

0,001236

0,003709

80

90

353,15

363,15

0,00008

0,001735

0,005206

90

100

363,15

373,15

0,0002

0,004338

0,013015

Przykłady obliczeń dla miedzi dla punktu 1.

Δ(Δl)=0,01 mm ΔT= 10 Δl1=1 mm

2) Żelazo.

Tabela pomiarowa nr 2

Lp.

l1

t1

t2

T1

T2

l



1-2

m

°C

°C

K

K

m

K-1

K-1

29,5

50

302,65

323,15

0,00013

0,0058

0,017399

50,5

60

323,65

333,15

0,00004

0,000827

0,002481

0,4595

60,5

70

333,65

343,15

0,000035

0,000724

0,002171

70,5

80

343,65

353,15

0,000037

0,000775

0,002326

80,5

90

353,65

363,15

0,00005

0,001034

0,003101

90,5

100

363,65

373,15

0,00005

0,001034

0,003101

Wnioski:

Pomiar rozszerzalności temperaturowej wykonywany był ot temperatury otoczenia aż do temperatury 950C. Współczynnik rozszerzalności liniowej λ1-2 obliczany był dla różnic temperatur T-T0 gdzie T było temperaturą mierzoną a T0 temperaturą otoczenia. Dla małych różnic pomiędzy T a T0 gdzie przyrosty długości były bardzo niewielkie, wzrastał bardzo błąd pomiaru λ ( dla stali na początku osiągnął 300%, a już dla pełnej różnicy temperatur zmniejszył się do około 4%). Czyli im większy się weźmie przedział ΔT tym wynik wychodzi bardziej dokładnie, ale nie uwzględnia on nieliniowości współczynnika λ (zmienia się on wraz z temperaturą). Wartość współczynnika λ wyszła zgodnie z oczekiwaniem w granicach wartości 10-51/K.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Wyznaczanie współczynnika rozszerzalności liniowej i objętościowej, Fizyka
Wyznaczanie współczynnika rozszerzalności liniowej i objętościowej ciał stałych, Fizyka
Wyznaczanie współczynnika rozszerzalności liniowej i objętościowej, Fizyka
,Laboratorium podstaw fizyki, WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ROZSZERZALNOŚCI LINIOWEJ METODĄ
Wyznaczanie współczynnika rozszerzalności liniowej ciał stałych przy pomocy dylatometru 1 (2)
Wyznaczanie współczynnika rozszerzalności liniowej ciał stałych
Wyznaczanie współczynnika rozszerzalności liniowej metodą elektryczną 1 (2)
105 Wyznaczanie współczynnika rozszerzalności liniowej ciał stałych
Ćw 8; Wyznaczenie współczynnika rozszerzalności liniowej ciał stałych
Wyznaczanie współczynnika rozszerzalności liniowej metalu

więcej podobnych podstron