Rok akademicki 1994/95
Laboratorium z fizyki
Nr ćwiczenia: 2
Rozszerzalność termiczna metali
Wydział: Elektronika
Kierunek: El. i telek.
Grupa: III
Sobiesław Antolak
Data wykonania
07.12.1994 rok
Ocena
Data zaliczenia
Podpis
T
S
1. Zasada pomiaru
Ciała stałe i ciekłe przy ogrzewaniu rozszerzają się, ich wymiary wzrastają wraz ze wzrostem temperatury. Jest to spowodowane wzmożeniem ruchów drgających atomów i cząsteczek przy ogrzewaniu i związanym z tym zwiększeniem się odległości międzyatomowych i międzycząsteczkowych w ciałach stałych i cieczach.
By ująć ilościowo zjawisko rozszerzalności, posługujemy się w przypadku ciał stałych o kształcie prętów pojęciem współczynnika rozszerzalności liniowej, ponieważ dostrzegalne rozszerzenie zachodzi wówczas głównie w kierunku długości. W przypadku cieczy posługujemy się pojęciem współczynnika rozszerzalności objętościowej. Współczynnikiem rozszerzalności liniowej ciała w temperaturze t nazywamy wielkość
Przy czym: l0 - oznacza długość ciała w temperaturze 00C, Dl - przyrost długości,
Dt - przyrost temperatury
Wartość współczynnika jest funkcją temperatury, na ogół wraz z nią rośnie.
Przy zahamowaniu termicznego wydłużenia powstają wewnątrz ciał duże naprężenia zwane termicznymi. z porównania przyrostu długości z prawa Hooke’a
oraz przyrostu temperaturowego długości
otrzymać można wzór na naprężenie p którym trzeba przeciwdziałać, aby przy wzroście temperatury o Dt ciało nie wydłużyło się
2. Schemat układu pomiarowego
3. Ocena dokładności pojedynczych pomiarów
Przyrządy jakie użyto w doświadczeniu to:
1. Woltomierz - Digital Multimeter TYPE U543
2. GIMERT I
3. Autotransformator
4. Próbka
5. Amperomierz.
Dokładność pomiarów oceniono za pomocą narysowanych wykresów.
4. Tabele pomiarowe
U [mV]
Dl [mm]
T [K]
Dl / l0 * 10-3
a *10-5 [K-1]
1
4
280
0.16
0.80
2
10
300
0.40
1.82
3
19
320
0.76
1.81
25
330
1.00
1.92
5
31
350
1.24
1.73
6
38
360
1.52
1.85
7
46
380
1.84
1.80
8
...
nephalim