Описание установки. 1. Определение коэффициента теплового линейного расширения стали (a1) и алюминия (a2).

1. Определение коэффициента теплового линейного расширения стали (a₁) и алюминия (a₂).

,

где Dl удлинение стержня при нагревании от t₁ до t₂.,

l₁ - длина стержня при t_1,

t₁- комнатная температура,

t₂ - температура кипения воды.

NN п п

l1, мм

Dl1, мм

t1, К

Dt1,К

t2,К

Dt2, К

Dl, мм

D(Dl), мм

a, К-1

Da, К-1

%

Fe

Cр

Al

Ср

Контрольные вопросы.

1.Объясните на основе молекулярно-кинетических представлений тепловое

расширение твердых тел.

2. Почему при Т®ОК коэффициент теплового линейного расширения стремится к нулю?

3. Объясните почему не достаточно провести только один раз измерение Dl, а необходимо сделать это не менее трех раз?

4. Как отличить стальной стрежень от алюминиевого?

5. Почему необходимо начинать нагревание воды от комнатной температуры?

6. Какова абсолютная погрешность измерения удлинения стержня при нагревании?

Определение коэффициента теплового линейного расширения твердых тел

 

Цель работы: 1. Изучить и освоить методику определения коэффициента теплового линейного расширения на установке ПКЛР-2.

2.Определить коэффициент теплового линейного расширения стали и алюминия.

 

Литература: 1. Гершензон Е.М. и др. Курс общей физики. Молекулярная физика. М.,Просвещение,1982, с.156-159.

2. Кикоин И.К. и Кикоин А.К. Молекулярная физика. М., Физматгиз, 1963, гл.YÏÏ, параграф 1, гл. 1Х, параграф 5.

3. Киттель Ч. Элементарная физика твердого тела. М.,1965.с.73-74

.4 Савельев И.В. Курс общей физики. Механика, молекулярная физика. М.. Наука, 1987. с.361-370.

 

Приборы и оборудование: 1. Установка ПКЛР-2

2. Стальной и алюминиевый стрежни.

3. Измерительная линейка.

4. Термометр.

5. Барометр.

 

Описание установки

 

Установка ПКЛР-2 (рис.1) состоит из индикатора часового типа-1, пробирки-2, нагревателя-3, кронштейна-4 и подставки-5. Индикатор часового типа предназначен для измерения линейных размеров в пределах от 0 до 10 мм с ценой деления основной шкалы 0,01 мм с допустимой погрешностью 0,025 мм. Он состоит из корпуса, измерительного стержня, передаточного механизма, двух шкал, двух стрелок (большой и малой) и ободка, имеющего возможность вместе с соточной шкалой поворачиваться относительно корпуса для установки индикатора на нуль

Стеклянная пробирка должна быть наполнена водой для создания равномерного нагрева всего стержня. Необходимо следовать правилу: воды должно быть столько, чтобы при кипении она не выплескивалась на нагреватель.

Нагреватель типа муфельной электропечи работает от напряжения 220 В и имеет мощность 30 Вт. Он позволяет получать температуру свыше t= 120 К по шкале Цельсия. Кронштейн позволяет перемещать индикатор в горизонтальной плоскости на угол до 90°.