Ćwiczenie nr 30(1), Fizyka Medyczna, STUDIA, Rok I, Semestr I, Laboratorium Fizyczne, Instrukcje do ćwiczeń
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
YY
I PRACOWNIA FIZYCZNA
Ě W I C Z E N I E NR 30
OOO
OOOO
1. RozszerzalnoĻę cieplna ciaþ staþych, ciekþych i gazowych.
2. Siþy miħdzyczĢsteczkowe. Energia wiĢzania w ciaþach ciaþ staþych, ciekþych i gazowych.
3. Wzory dotyczĢce liniowej i objħtoĻciowej rozszerzalnoĻci temperaturowej ciaþ staþych.
4. ZwiĢzek miħdzy liniowym a objħtoĻciowym wspþczynnikiem rozszerzalnoĻci
temperaturowej.
5. Budowa termostatu.
6. Termiczny wyþĢcznik bimetaliczny.
• Termostat z przewodami doprowadzajĢcymi.
• Dylatometr z trzema rurkami A, B,C.
• Czujniki mikrometryczne.
• Linijka lub przymiar taĻmowy.
1
O
Wspþczynnik rozszerzalnoĻci liniowej definiujemy jako
ŋ
=
(30.1)
Șl
l
Șt
0
gdzie:
=
;
0
t
l
0
Șt
−
t
t
o
, t Î temperatura poczĢtkowa i dana
l - dþugoĻci ciaþa w temperaturach i
0
Stosunek zmiany dþugoĻci do dþugoĻci poczĢtkowej
Șl
nazywamy wzglħdnĢ zmianĢ dþugoĻci,
0
czyli:
.
DþugoĻę ciaþa staþego przy zmianie temperatury o Șt okreĻla zaleŇnoĻę:
l
t
=
l
0
×
( )
1
+
ŋ
×
Șt
(30.2)
WYKONANIE ĘWICZENIA
1. Zamontowaę do dylatometru czujniki mikrometryczne (poprosię o sprawdzenie
prowadzĢcego lub laboranta).
2. WþĢczyę termostat (wraz z obiegiem chþodzĢcej wody), grzaþka wyþĢczona (pokrħtþo
przeþĢcznika skierowane w dþ).
3. Po ustabilizowaniu siħ temperatury odczytaę jej wartoĻę poczĢtkowĢ
i pomierzyę
kilkakrotnie dþugoĻci poczĢtkowe
kaŇdej rurki dylatometrycznej.
4. Wyzerowaę czujniki mikrometryczne przy t = t
0
.
4. Nastawię na termometrze kontaktowym termostatu temperaturħ wyŇszĢ o ok. 5
o
C od
temperatury poczĢtkowej i zaþĢczyę grzanie (pokrħtþo przeþĢcznika skierowane do gry).
5. Po ustabilizowaniu siħ temperatury odczytaę dokþadnĢ wartoĻę temperatury
i odpowiadajĢce jej zmiany dþugoĻci rurek dylatometrycznych
na czujnikach
mikrometrycznych.
6. Powtarzaę kolejno czynnoĻci wg pkt. 4-5 aŇ do osiĢgniħcia temperatury ok.80
o
C.
7. W podobny sposb przeprowadzię pomiary dla temperatur malejĢcych.
8. Zestawię dane doĻwiadczalne dla kaŇdej rurki dylatometrycznej w tabeli zawierajĢcej
wartoĻci
oraz
dla kolejnych temperatur . Dla wszystkich danych pomiarowych (
) okreĻlię bþĢd doĻwiadczalny..
2
Șl
−
l
=
t
t
l
,
l
Uwaga!!
Termometr kontaktowy sþuŇy wyþĢcznie do nastawiania przybliŇonej wartoĻci
temperatury stabilizowanej. DokþadnĢ wartoĻę temperatury odczytujemy
z termometru z nim sĢsiadujĢcego.
OBLICZENIA
1. Dla kaŇdej rurki dylatometrycznej obliczyę ĻredniĢ wartoĻę dþugoĻci poczĢtkowej
.
OkreĻlię niepewnoĻę pomiarowĢ
2. Dla wszystkich temperatur obliczyę przyrosty temperatur
=
. OkreĻlię niepewnoĻci
t
0
pomiarowe
(
t)
(
l).
3. Dla kaŇdej rurki dylatometrycznej sporzĢdzię wykres
l/l
0
w funkcji
t. MetodĢ regresji
liniowej wyznaczyę wspþczynnik nachylenia prostej, ktry w tym przypadku jest rwny
wspþczynnikowi rozszerzalnoĻci cieplnej
. NaleŇy posþuŇyę siħ metodĢ regresji liniowej
korzystajĢc z odpowiednich programw (kalkulator typu áScientificÑ, ORIGIN, EXCELL).
Wyznaczyę niepewnoĻę pomiarowĢ
.
4. W celach porwnawczych naleŇy sporzĢdzię dodatkowo jeden wsplny wykres
l/l
0
w
funkcji
t dla wszystkich badanych materiaþw i na jego podstawie przeanalizowaę uzyskane
wyniki pomiarw.
l/l
0
5. Porwnaę otrzymane wartoĻci wspþczynnikw rozszerzalnoĻci cieplnej z danymi
literaturowymiipotwierdzię, Ňe materiaþy, z ktrych wykonano rurki A, B, C , to stal, miedŅ,
mosiĢdz.
t
3
Șt
−
t
1. T. Dryıski, (PWN, Warszawa).
2. H. Szydþowski, (PWN, Warszawa).
3. S. Szczeniowski, , C (PWN, Warszawa).
4. Dowolny podrħcznik z zawierajĢcy tematykħ ęwiczenia.
4
1
[ Pobierz całość w formacie PDF ]