ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ



МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГООБРАЗОВАНИЯ И РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

Санкт-Петербургский ГОРНЫЙ университет

Кафедра общей и технической физики
ОТЧЁТ
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 11
По дисциплине Физика

^{(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)}
Тема работы: Определение коэффициента термического расширения (объёмного) жидкости

Выполнил: студент группы БТБ-22 __________ Куликов К.И.

^{(подпись) (Ф.И.О.)}

Проверил: ___________

^{(должность) (подпись) (Ф.И.О.)}


Санкт-Петербург

2023
Цель работы

1) измерить изменение объема воды при нагревании от 0С до 90С;

2) определить коэффициент термического расширения воды.

Краткое теоретическое содержание

А) Явления, изучаемые в работе: тепловое расширение жидкости

Б) Определение основных физических величин и понятий

КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛОВОГО РАСШИРЕНИЯ – это физическая величина,характеризующая относительное изменение объёма или линейных размеров тела с увеличением температуры на 1 Сᵒ при постоянном давлении. Имеет размерность обратной температуры. Различают коэффициенты объёмного и линейного расширения.

вое расширение жидкости - увеличение объема жидкости при повышении температуры.

КОЭФФИЦИЕНТ ОБЪЁМНОГО ТЕРМИЧЕСКОГО РАСШИРЕНИЯ – характеризует относительное увеличение объема ∆V/V₀, происходящее при нагревании жидкости на 1 градус.

КОЭФФИЦИЕНТ ЛИНЕЙНОГО РАСШИРЕНИЯ– физическая величина, равная относительному изменению линейного размера тела при изменении температуры тела на один кельвин.

(1)

L – линейные размеры тела

---

T – температура, К

ЛИНЕЙНЫЙ ЗАКОН ТЕПЛОВОГО РАСШИРЕНИЯ — это первое приближение, справедливое лишь в определенном интервале температур, зависящем от свойств вещества.

Схема установки

1-Колба

2-Измерительная трубка

3-Термостативный объем

4-Термостат

5-Термометр

6-Пульт

Расчетные формулы

1. 
   Средний коэффициент термического расширения воды α, °C
   

(2)

где ,

D - диаметр трубки, м

h_max и h_min - максимальная высота жидкости (при температуре t) и начальная высота жидкости, м

V₀ – начальный объем воды, л

T – температура соответствующая максимальной высоте столба жидкости, °C

2. Коэффициент термического расширения воды на интервале

(3)

где ’_n  - коэффициент термического расширения воды на n - интервале;

h_n - высота столба воды в начале n – интервала, м

h_n+1  - высота столба воды в конце n – интервала, м

T_n - температура воды в начале n – интервала, °C

T_n+1 - температура воды в конце n – интервала, °C

Погрешность прямых измерений

Абсолютная погрешность измерения:

Измерительной трубки

∆h = 

Температуры

∆T = 0,1 °C

Погрешность косвенных измерений

Абсолютная погрешность измерения коэффициента термического расширения

(4)

(5)

(6)

Исходные данные

D = 3 мм
Графический материал

Результаты измерений и вычислений Таблица 1

Физ. величины	t	h	δV	α	α'
Ед. изм.	°C	м∙10-2	м3·10-8	°C-1·10-6	°C-1 10-5
№ опыта
1	0	1,1	-2,51		-5,024
2	1	0,8	-1,26	-25,13	-2,512
3	2	0,5	-1,26	-12,57	-2,512
4	3	0,4	0,00	0,00	0,000
5	4	0,3	1,26	6,28	2,512
6	5	0,4	1,26	5,03	2,512
7	6	0,5	1,26	4,19	2,512
8	7	0,8	1,26	3,59	2,512
9	8	1,1	2,51	6,28	5,024
10	9	1,2	3,77	8,38	7,535
11	10	2,1	5,03	10,05	10,046
12	11	2,8	5,03	9,14	10,045
13	12	3,5	6,28	10,47	12,555
14	13	4,4	6,28	9,67	12,553
15	14	5,2	7,54	10,77	15,062
16	15	6,3	45,24	60,32	18,072
17	20	12,7	59,06	59,06	23,572
18	25	21,1	71,63	57,30	28,554
19	30	31,4	85,45	56,97	34,016
20	35	43,3	95,50	54,57	37,953
21	38,4	52,0	105,56	52,78	41,868

---

График функции 1


График функции 2

Пример расчетов

 









 %

Вывод

В данной работе был экспериментально установлен коэффициент термического расширения (объемного) жидкости, а также его зависимость от разных значений температур. При повышении температуры, коэффициент термического расширения жидкости увеличивался. В ходе эксперимента было измерено и установлено изменение объема воды при ее нагреве на 51,3°C. Погрешность произошла из - за различных округлений значение, при проведении расчетов.

---

Смотрите также файлы

• Активная, реактивная и полная (кажущаяся) мощности урок 20 Активная мощность (P).pptx

• Введение Нефтяная промышленность является одной из важнейших в экономике России.docx

• Первое высшее техническое учебное заведение россии министерство науки и высшегообразования и российской федерации.docx

• Врачебнопедагогический контроль на занятиях в специальных медицинских группах.pdf

• Значение античной культуры.docx