Raport z Laboratorium Podstaw Fizyki
ĆWICZENIE NR 29
WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ROZSZERZALNOŚCI LINIOWEJ METODĄ
Imię i Nazwisko:
Nr indeksu, Wydział: Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego
Termin zajęć:
Data oddania sprawozdania: 10.04.2014
Ocena końcowa
Zatwierdzam wyniki pomiarów.
Data i podpis prowadzącego kurs ............................................................
Adnotacje dotyczące wymaganych poprawek oraz daty otrzymania poprawionego sprawozdania
Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia było zapoznanie się ze zjawiskiem rozszerzalności cieplnej oraz metodą pomiaru współczynnika rozszerzalności cieplnej. Zanotowanie długości drutu w temperaturze pokojowej oraz po zmianie napięcia, długość oraz temperatura rosły.
Tabele pomiarowe:
l0 = (0,890 ± 0,004) [m] = (890 ± 4) [mm]
To = 21,6 [°C]
| Ti | Δ(T) | ΔTi | Δ(ΔT) | Δl | Δ(Δl) | Δl0 | $$\frac{L}{L_{0}}$$ |
∆($\frac{L}{L_{0}}$) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| °C | °C | °C | °C | mm | mm | mm | ||
| 21,6 | 0,1 | 0,1 | 0,2 | 0,00 | 0,01 | 4 | 0 | 1,12*10−5 |
| 33,9 | 12,4 | 0,12 | 0,0002 | 1,18*10−5 | ||||
| 44,8 | 23,3 | 0,29 | 0,0003 | 1,27*10−5 | ||||
| 55,2 | 33,7 | 0,48 | 0,0005 | 1,37*10−5 | ||||
| 65,0 | 43,5 | 0,58 | 0,0007 | 1,42*10−5 | ||||
| 75,0 | 53,5 | 0,75 | 0,0008 | 1,50*10−5 | ||||
| 84,0 | 62,5 | 1,03 | 0,0012 | 1,64*10−5 | ||||
| 98,5 | 77,0 | 1,19 | 0,0013 | 1,72*10−5 | ||||
| 109,5 | 88,0 | 1,39 | 0,0016 | 1,82*10−5 | ||||
| 119,9 | 98,4 | 1,49 | 0,0017 | 1,88*10−5 | ||||
| 130,0 | 108,5 | 1,71 | 0,0019 | 1,99*10−5 | ||||
| 139,3 | 117,8 | 1,81 | 0,0020 | 2,04*10−5 |
Przykładowe obliczenia:
ΔT = T - T0 = 33,9 – 21,5 =12,4 °C
Δ(ΔT) = ΔT + ΔT0 = 0,1 + 0,1 = 0,2 °C
$\frac{l}{\text{lo}}$ = $\frac{0,06}{890} = \ $67,4 * 10-6
$\frac{(l)}{\text{lo}}$ = $\frac{(\Delta l)}{l_{0}}$ + $\frac{\text{lo}*\text{Δl}}{{{(l}_{o})}^{2}}$ = $\frac{0,01}{890}$ + $\frac{4*0,12}{890^{2}}$ = 1,1842*10−5
∆(∆l) = ∆l * 1,78 = 1,78 * 0,00012 = 0,0002
| Z wykresu | Z regresji |
[%] |
|---|---|---|
α [$\frac{1}{C}$] |
α=A [$\frac{1}{C}$] |
Δα=ΔA [$\frac{1}{C}$] |
| 0,00002 | 0,000017 | 0,00000054 |
Wykres
Wnioski:
Współczynnik rozszerzalności liniowej α wyznaczyłam w ćwiczeniu na podstawie wykresu zależności względnego wydłużenia drutu w funkcji temperatury. Jest on równy tangensowi kąta nachylenia tego wykresu. Ponadto wyznaczyłam wartość współczynnika oraz jego niepewność metodą regresji liniowej. Otrzymane wyniki są zbliżone, błąd względny wartości współczynnika wyznaczonego regresją liniową wynosi 31,7%.