BADANIE ROZSZERZALNOŚCI TEMPERATUROWEJ CIAŁ STAŁYCH
CEL ĆWICZENIA: wyznaczenie współczynnika rozszerzalności cieplnej pręta metalowego i na podstawie wyznaczonej wartości określenie rodzaju materiału, z którego pręt ten został wykonany.
WYKONANIE ĆWICZENIA
1) długość początkowa l0=167 mm.
2) Badaną rurkę umieszczono w gorącej wodzie i po odczekaniu ok. 3 minut odczytano temperaturę początkową t0, która wynosiła 86ºC.
3) Następnie w trakcie spadku temperatury wykonywano pomiary zmian długości pręta Dl.
WYNIKI
W wyniku przeprowadzonych pomiarów uzyskano następujące dane:
t [ºC]
Dl [mm]
86
0
84
0,01
82
0,02
81
0,03
79
0,04
76
0,05
75
0,06
71
0,07
OPRACOWANIE WYNIKÓW
1) Średnia wartość długości początkowej
l0 = 167 mm
2) Dla wszystkich temperatur obliczono zmiany temperatury Dt oraz
t[ºC]
Dt[ºC]
Dl[mm]
2
0,0000599
4
0,0001198
5
0,0001796
6
0,0002395
9
0,0002994
10
0,0003593
15
0,0004192
3) Na podstawie obliczonych wartości wykonano wykres zależności od Dt oraz metodą regresji liniowej wyznaczono współczynnik nachylenia prostej. Współczynnik ten jest równy współczynnikowi rozszerzalności cieplnej a metalu, z którego wykonano badany pręt.
a =3E-0,5=3×10-5 = 30×10-6 =a
Na postawie wyliczonego współczynnika i informacji zaczerpniętych z Internetu stwierdzamy że pręt był wykonany z cynku.
Ariko