2. Analiza pomiarów:
STAL: l0=772,35 [mm]
Lp. |
l [10-3m] |
l [10-3m] |
C] |
] |
1/K |
śr m/K |
|
śr |
1. |
772,5 |
0 |
21.1 |
0 |
- |
11,81 |
|
|
2. |
772,54 |
0,04 |
26,1 |
5 |
10,36 |
|
|
|
3. |
772,6 |
0,1 |
31,1 |
10 |
12,94 |
|
|
|
4. |
772,635 |
0,135 |
36,1 |
15 |
11,65 |
|
|
|
5. |
772,675 |
0,175 |
41,1 |
20 |
11,33 |
|
|
|
6. |
772,73 |
0,23 |
46, |
25 |
11,91 |
|
|
|
7. |
772,775 |
0,275 |
51,1 |
30 |
11,87 |
|
|
|
8. |
772,82 |
0,32 |
56,1 |
35 |
11,84 |
|
|
|
9. |
772,875 |
0,375 |
61,1 |
40 |
12,14 |
|
|
|
10 |
772,925 |
0,425 |
66,1 |
45 |
12,23 |
|
|
|
∑l=1,25 , ∑, ∑l•, ( ∑l)2= 1,5625 ; ∑(l)2=0,2827
a=9,32•10-3 ; a ,•
MOSIĄDZ: l0=772,95 [mm]
Lp. |
l [10-3m] |
l [10-3m] |
C] |
] |
1/K |
śr m/K |
|
śr |
1. |
767,5 |
0 |
21,1 |
0 |
- |
19,76 |
|
|
2. |
767,565 |
0,065 |
26 |
4,9 |
17,28 |
|
|
|
3. |
767,66 |
0,16 |
31 |
9,9 |
21,06 |
|
|
|
4. |
767,73 |
0,23 |
36 |
14,9 |
20,11 |
|
|
|
5. |
767,8 |
0,30 |
41 |
19,9 |
19,64 |
|
|
|
6. |
767,89 |
0,39 |
46 |
24,9 |
20,41 |
|
|
|
7. |
767,96 |
0,46 |
51 |
29,9 |
20,05 |
|
|
|
8. |
768,03 |
0,53 |
56 |
34,9 |
19,79 |
|
|
|
∑l=1,48 , ∑ ∑l•, ( ∑l)2= 2,1904 ; ∑(l)2=0,4772
a=15,97*10-3 ; a ,•
MIEDŹ: l0=770,9 [mm]
Lp. |
l [10-3m] |
l [10-3m] |
C] |
] |
1/K |
śr m/K |
|
śr |
1. |
774 |
0 |
21,5 |
|
|
19,066 |
|
|
2. |
774,06 |
0,06 |
26 |
4,5 |
17,23 |
|
|
|
3. |
774,15 |
0,15 |
31 |
9,5 |
20,4 |
|
|
|
4. |
774,21 |
0,21 |
36 |
14,5 |
18,71 |
|
|
|
5. |
774,29 |
0,29 |
41 |
19,5 |
19,21 |
|
|
|
6. |
774,375 |
0,375 |
46 |
24,5 |
19,78 |
|
|
|
∑l=0,39 , ∑, ∑l•, ( ∑l)2=0,1521 ; ∑(l)2=0,0669
a=17,47*10-3 ; a ,•
3. Obliczenia:
Współczynnik rozszerzalności liniowej wyznaczam z przekształconego wzoru (2):
Przykładowe obliczenia dla pomiaru nr 1 dla stali:
αśr =0,04÷(772,5×5)=10,36 ×10-6 [1/K]
Regresja liniowa:
4. Rachunek błędu:
5. Wynik końcowy:
STAL: αśr = (11,81 ±??) ×10-6 [1/K]
MOSIĄDZ: αśr = (19,76±??) ×10-6 [1/K]
MIEDŹ: αśr = (19,066±??) ×10-6 [1/K]
6. Wnioski:
Mosiądz - stop miedzi, w którym głównym składnikiem stopowym jest cynk; w zależności od drugiego składnika stopowego rozróżnia się między innymi: aluminiowe, krzemowe, manganowe, niklowe, ołowiowe, żelazowe.
Współczynnik rozszerzalności liniowej dla stali zgadza się z danymi tablicowymi czyli zawiera się w przedziale 613 [10-6 1/K].
Współczynnik rozszerzalności liniowej dla mosiądzu nie odpowiada tablicowym danym dla mosiądzu zawierającego 30% cynku czyli 18,9 [10-6 1/K]. Oznacza to, że badany stop mosiądzu zawierał inne proporcje składników niż ten którego dane umieszczone są w tablicach. Badany stop mógł zawierać domieszkę ołowiu który ma duży współczynnika rozszerzalności liniowej rzędu 29,4 [10-6 1/K].
Współczynnik rozszerzalności liniowej dla miedzi w tablicach danych wynosi 16,5[10-6 1/k] w temp. 18[C]. Niedokładność wyniku dla miedzi wynika z małej ilości pomiarów, co spowodowane jest problemami w czasie ich prowadzenia (termostat ciężko tłoczył wodę przez węże)
Z wykresu wynika, że współczynnik rozszerzalności liniowej dla badanych materiałów w zakresie do 66[C] można przyjąć za stały, ponieważ wykres zależności wydłużenia od temperatury, dla powyższych materiałów, jest linią prostą.
4