Определение коэффициента термического (объёмного) расширения жидкости

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра общей и технической физики

Лаборатория виртуальных экспериментов

Отчет по

лабораторной работе №11

«Определение коэффициента термического (объёмного) расширения жидкости»

Выполнила: студентка  гр. МГП-21       ________              /Григорьева С.Б./                                            

                                                                                                         (подпись)                                    (Ф.И.О.)

Оценка:______

Дата:________ 

Проверил: _____________                    _________                /_____________/

                                      (должность )                                           (подпись)                                         (Ф.И.О.)

Санкт-Петербург

2021

Цель работы:

1) Изучить изменение объёма воды при нагревании от 0ºС до 90˚С;

2) Определить коэффициент термического расширения воды.

Явление изучаемое в работе :

Термическое расширение жидкости

Краткое теоретическое содержание:

Абсолютное объёмное расширение жидкости - изменение объема жидкости при изменении ее температуры; 

Коэффициент объёмного расширения жидкости - это физическая величина, определяющая  относительное увеличение  объёма (, происходящее при увеличении температуры жидкости на 1 градус;[pic 2]

Причина термического расширения жидкости - это увеличение среднего расстояния между молекулами при нагревании;

Жидкость - это непрерывная физическая среда, которая обладает свойством текучести и характеризуется отсутствием сопротивления на разрыв;

Особенности термического расширения воды - при температуре около 4°С у воды максимальная плотность, а при охлаждении ниже 4°С она начинает расширяться вплоть до точки замерзания.

[pic 3]

Схема установки:

1-Колба

2- Измерительная трубка

3-Термостатированный объем

4-Термостат

5-Термометр

6-Пульт

Основные расчетные формулы:

Коэффициент термического расширения воды для каждого измеренного интервала температур:

[pic 4],

 где α’n  - коэффициент термического расширения воды на n - температурном

интервале;[pic 5]

hn - высота столба воды в начале n - интервала, см;

hn+1  - высота столба воды в конце n - интервала, см;

tn - температура воды в начале n - интервала, ºС;

tn+1 - температура воды в конце n - интервала, ºС.

Средний коэффициент термического расширения:

[pic 6] , где [pic 7], D - диаметр трубки, мм, hmax и hmin - максимальная высота жидкости (при температуре t) и начальная высота жидкости, см.

Погрешность косвенных измерений:

Средняя абсолютная погрешность a:

[pic 8]

Относительная погрешность:

[pic 9]

Погрешности прямых измерений:

ΔТ=0,1 ºС;

Δh=1 мм.

Исходные данные: