Определение коэффициента термического расширения жидкости

Министерство образования и науки Российской Федерации

[pic 1]

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

Санкт-Петербургский горный университет

Кафедра общей и технической физики

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №11

По дисциплине        Физика        

        (наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)

Тема работы:        Определение коэффициента термического расширения жидкости        

Выполнил: студент гр.                ИЗБ-17-1                                Турковский А.А.

        (шифр группы)        (подпись)                                                  (Ф.И.О.)

Оценка:        

Дата:        .

Проверил

руководитель работы:                 ассистент                                Кожокарь М.Ю.

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

Санкт-Петербург

2018

Цель работы: измерить изменение объема воды при нагреве ее от 0 градусов Цельсия до 90 градусов Цельсия и определить показатель коэффициента термического расширения.

Общие сведения

Явление, которое изучалось в ходе данной лабораторной работы – явление термического расширения тела, в данном случае жидкости.

Определение основных физических понятий, процессов и законов:

1.Термическое расширение тела — изменение линейных размеров и формы тела при изменении его температуры.

2.Коэффициент термического расширения — физическая величина, характеризующая относительное изменение объёма или линейных размеров тела с увеличением температуры на 1 К при постоянном давлении.

3.Основной закон теплового расширения гласит, что тело с линейным размером L в соответствующем измерении при увеличении его температуры на ΔТ расширяется на величину ΔL, равную ΔL = αLΔT где α — коэффициент линейного теплового расширения.

Линейный закон теплового расширения — это первое приближение, справедливое лишь в определенном интервале температур, зависящем от свойств вещества.

Основные расчетные формулы

1. Средний коэффициент термического расширения воды:

[pic 2]

где  D – диаметр трубки;  максимальная высота жидкости (при  температуре t) и начальная высота жидкости;[pic 3][pic 4]

  – Начальный объем воды[pic 5]

t – температура, в градусах Цельсия, соответствующая максимальной высоте столба жидкости.

2. Коэффициенты термического расширения воды для каждого измеренного интервала температур:

[pic 6]

где  - коэффициент термического расширения воды на n-интервале;[pic 7]

  – высота столба воды в начале n интервала;[pic 8]

  – высота столба воды в конце интервала;[pic 9]

  – температура воды в начале n-интервала;[pic 10]

  – температура воды в конце n-интервала.[pic 11]

Формулы погрешности прямых измерений:

1.  = 1 мм[pic 12]

2.  = 0,1 градус Цельсия[pic 13]

Формулы погрешности косвенных измерений:

1. ;[pic 14]

2. [pic 15]

3. [pic 16]

Таблица №1. Результаты эксперимента.