Файл: Отчет по лабораторной работе 11 Определение коэффициента термического расширения (объемного) жидкости.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Отчет по практике

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 06.12.2023

Просмотров: 194

Скачиваний: 7

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»Отчет по лабораторной работе №11«Определение коэффициента термического расширения (объемного) жидкости» Выполнил: Жданова Руслана Юрьевна ______________________(подпись)Проверил: ______________________(подпись) Санкт-Петербург 2023Цель работы: 1) измерить изменение объема воды при нагреве ее от 0°С до 90°С (максимальная температура ограничена длиной измерительной трубки);2) определить показатель коэффициента термического расширения.Краткое теоретическое обоснование

  1. Явление, лежащее в основе эксперимента
В основе эксперимента лежит явление термического расширения (объёмного) твердого тела.

  1. Определения основных величин и процессов
Термическое расширение — изменение линейных размеров и формы тела при изменении его температуры. Количественно термическое расширение жидкостей и газов при постоянном давлении характеризуется изобарным коэффициентом расширения (объёмным коэффициентом теплового расширения). Для характеристики термического расширения твёрдых тел дополнительно вводят коэффициент линейного термического расширения.Коэффициент термического расширения — физическая величина, характеризующая относительное изменение объёма или линейных размеров тела с увеличением температуры на 1 К при постоянном давлении. Имеет размерность обратной температуры. Различают коэффициенты объёмного и линейного расширения.Температура – это физическая величина, характеризующая состояние термодинамического равновесия макроскопической системы и определяющая направление теплообмена между телами.
Объем – это количественная характеристика пространства, занимаемого телом или веществом.Термостат — прибор для поддержания постоянной температуры.

  1. Основные физические законы и соотношения
Коэффициент термического расширения воды ɑ где – изменение объема воды [ ]= ; – начальный объем воды [ ]= ; – температура [ ]=oС.

  1. Основные расчетные формулы

  1. Средний коэффициент термического расширения:
, (ºС-1),где – изменение объёма (м3); – начальный объём воды; t – температура, соответствующая максимальной высоте столба жидкости (ºС).

  1. Изменение объёма:
, (м3),где D – диаметр трубки (м); hmax– максимальная высота жидкости (при t) (м); hmin – начальная высота жидкости (м).

  1. Коэффициент термического расширения:
, (ºС-1),где n– температурный интервал; – высота столба воды в начале n-интервала (м); – высота столба в конце n-интервала (м); – температура воды в начале n-интервала (ºС);
– температура воды в конце n-интервала (ºС).

  1. Погрешность прямых измерений
oC

  1. Схема установки

1 – колба

2 – измерительная трубка

3 – термостатированный объем

4 – термостат

5 – термометр

6 – пульт

  1. Исходные данные
D = 5 10-3 мV0 = 5 10-4 м3Таблица

Физ. величина
t
h




ɑ

Ед. измерения
№ опыта

оС

м*

м3*10-8

оС-1*10-5

оС-1*10-7

1
0
0,033
0
0
0

2
1
0,033
0
-3,91
0

3
2
0,032
-1,96
0
-1,96

4
3
0,032
-1,96
-3,92
-1,30

5
4
0,031
-3,92
-3,92
-1,96

6
5
0,03
-5,88
7,84
-2,35

7
6
0,032
-1,96
3,92
-6,53

8
7
0,033
0
3,92
0

9
8
0,034
1,96
3,92
49,00

10
9
0,035
3,92
3,92
87,11

11
10
0,036
5,88
3,92
1,17

12
11
0,039
11,77
11,75
1,42

13
12
0,042
17,66
11,75
2,94

14
13
0,045
23,55
11,75
3,62

15
14
0,048
29,43
11,75
4,20

16
15
0,053
39,25
16,45
5,23

17
20
0,074
80,46
30,52
8,05

18
25
0,113
157
21,88
12,56

19
30
0,141
211,95
34,34
14,13

20
35
0,185
298,30
38,18
17,04

21
40
0,234
394,46
41,22
19,72

22
45
0,287
498,47
45,79
22,15

23
50
0,346
614,26
48,90
24,57

24
55
0,409
737,90
51,76
26,83

25
60
0,476
869,38
49,86
28,97

26
63,4
0,520
955,73



30,14
Пример вычисленийКосвенные погрешностиГрафикОкончательный результат:Вывод: При нагревании от 0 до 7 оС вода сжимается, коэффициент термическогорасширения принимает отрицательные значения. При дальнейшем нагревании объем воды увеличивается. Коэффициент термического расширения с ростом температуры становится больше.

Смотрите также файлы