LABORATORIUM Z FIZYKI |
|
|
||
Marek Kmiecik |
TEMAT: WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA |
13.03.97. |
||
ćw. nr 17 |
ROZSZERZALNOSCI LINIOWEJ CIAŁ STAŁYCH |
OCENA |
WSTĘP:
Ciała stałe ,ciecze i gazy zmieniają swoje wymiary liniowe podczas ogrzewania. Poza nielicznymi wyjątkami wymiary liniowe ciał stałych rosną ze wzrostem temperatury .Przyrost długości ciała stałego jest wprost proporcjonalny do długości tego ciała w temperaturze początkowej i do przyrostu temperatury. Matematycznie związek ten można zapisać w następującej postaci :
gdzie :
α -współczynnik rozszerzalności liniowej,
Δ l-wydłużenie ,
l0 -długość początkowa,
Δt -przyrost temperatury.
TABELA POMIAROWA:
Lp. |
Długość początkowa pręta
|
Wydłużenie
|
Temperatura otoczenia
|
Ciśnienie
|
1 |
398 |
0,65 |
24 |
753 |
2 |
402 |
0,35 |
24 |
753 |
3 |
396 |
0,57 |
24 |
753 |
OBLICZENIA:
Temperaturę wrzenia wody dla ciśnienia 740 mmHg odczytana z tabeli wynosi:
-temperatura wrzenia wody
to - temp otoczenia
Współczynnik rozszerzalności liniowej liczymy ze wzoru:
Natomiast błąd pomiaru liczymy metodą pochodnej logarytmicznej:
Przyjmujemy:
Dla pierwszego pręta współczynnik rozszerzalności liniowej wynosi:
Dla drugiego pręta współczynnik rozszerzalności liniowej wynosi:
Dla trzeciego pręta współczynnik rozszerzalności liniowej wynosi:
Wnioski:
Przeprowadzone ćwiczenie dowodzi, że zmiana długości ciała przy ogrzewaniu go od temperatury to o przedział Δt zalerzy od jego współczynnika rozszerzalności liniowej. Ten z kolei zalerzy od materiału z jakiego wykonane jest owo ciało. Na błąd, z jakim wyznaczyliśmy poszczególne współczynniki, miały wpływ przede wszystkim:
błąd pomiaru długości początkowej ciała,
błąd pomiaru wydłużenia,
błąd pomiaru temperatury.
Jednak jak widać otrzymane przez nas wyniki, w porównaniu z danymi tablicowymi, mieszczą się w granicach błędów.