Описание лабораторной установки
Рис. 3.
Установка (рис. 3) состоит из наполненной водой пробирки 5, нагревательной печи 4, микрометрического индикатора 1, закрепленного в обойме винтом 2. Индикатор может поворачиваться в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси вместе с кронштейном, на котором он закреплен. Образец (стержень) 6 располагается между толкателем 3 индикатора и дном пробирки. При нагревании образец расширяется и перемещает толкатель 3 индикатора. Удлинение стержня фиксируется на шкале индикатора.
Порядок выполнения работы
Заполните пробирку на три четверти водой комнатной температуры и измерьте начальную температуру воды Т1. Результаты этого и дальнейших измерений заносите в табл. 1.
Измерьте штангенциркулем длину L1 стержня–образца и поместите его в пробирку.
Приведите в контакт толкатель 3 индикатора удлинения с образцом и зафиксируйте индикатор удлинения винтом 4.
Совместите нулевое деление шкалы индикатора с его стрелкой.
Включите электронагреватель и, доведя воду в пробирке до кипения Т2, снимите отсчет х удлинения образца. После чего выключите нагреватель.
Отпустите винт 4, отклоните индикатор 1 в сторону, выньте пробирку с образцом из печи, замените воду в пробирке водой комнатной температуры и замените образец.
Согласно пунктам 1 - 5 проведите измерения для второго образца.
Занесите в табл. 1 значение погрешностей измерения приращения длины стержня, длины стержня и температуры ( , , ), считая, что каждая из них равняется половине цены наименьшего деления шкалы соответствующего прибора.
Таблица 1
Образец |
L, м |
Т1, К |
x, м |
Т2, К |
α, К-1 |
ΔL, м |
ΔТ, К |
Δx, м |
Δα, К-1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Среднее значение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Среднее значение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9. Сравните полученные значения с табличными в таблице 2 и сделайте выводы относительно их соответствия.
Таблица 2
Свойства некоторых твердых тел
Вещество |
Температура плавления, °С
|
Удельная теплоемкость с, Дж/(кг×К)
|
Удельная теплота плавления, l, кДж/кг
|
Температурный коэффициент линейного расширения, a ·10-5, К-1 |
Алюминий Железо Латунь Лед Медь Олово Платина Пробка Свинец Серебро Сталь Цинк |
659 1530 900 0 1100 232 1770 - 327 960 1300 420 |
896 500 386 2100 395 230 117 2050 126 234 460 391 |
322 272 - 335 176 58,6 113 - 22,6 88 - 117 |
2,3 1,2 1,9 - 1,6 2,7 0,89 - 2,9 1,9 1,06 2,9 |