Determinarea coeficientului de dilatare liniară

În cazul în care l1 - lungimea inițială a eșantionului este egală cu 160 mm.

t1 - temperatura apei turnat în tubul (măsurat cu un termometru).

t - punctul de fierbere al apei, este egală cu 100 0 C.

Soacra - indicatorul lectură.

9. Se calculează din ecuația (11.2). Un coeficient de dilatare liniară de oțel, sticlă și aluminiu.

10. Pentru a estima eroarea, puteți utiliza următoarele considerații. Ecuația estimată poate fi simplificată

Ecuația (11.5). Logaritmi și apoi diferenția înlocuirea semn d în D, obținem

Pentru configurare, avem:

D (dL) = ± 5 × 10 -6

DL1 = ± 0,5 mm = 5 x 10 -4 m

Cunoașterea și ea o eroare de măsurare absolută calculat.

11. Rezultat prezent sub formă de

12. Faceti o concluzie.

1. Folosind legea lui Hooke, calcula cât de mult de tensiune apare în eșantion, în cazul în care căldura nu-i dea posibilitatea de a prelungi.

2. Comparați-l cu limita de tensiune a rezistenței materialului.

1. Ceea ce se numește coeficient de dilatare termică liniară a solidelor?

2. Ceea ce se numește coeficientul de dilatație termică volumului de solide?

3. Dovedește egalitatea:

4. Cum este transferul de căldură într-o tijă de metal prin încălzirea unul din capetele sale?

LABORATOR DE LUCRU №12

Determinarea coeficientului de tensiune superficială

Obiectiv: Pentru a explora metodele de determinare a coeficientului de tensiune superficială. Pentru a determina coeficientul de tensiune superficială a apei.

Instrumente și accesorii: Scales Joly, o ceașcă de apă, greutăți, biurete cu fluidele de testare.

Moleculele substanței lichide sunt la o distanță mult mai mică decât în ​​gazul. Energia atracției intermoleculare la temperaturi obișnuite mai mari decât energia mișcării termice. Acest fapt conduce la faptul că lichidele ocupa o anumită cantitate (față de gaz), iar stratul de lichid de suprafață tinde să se scurteze. Luați în considerare un fenomen de tensiune superficială mai detaliat.

Pentru fiecare moleculă a lichidului din moleculele înconjurătoare acționează forța descrește rapid atracție cu distanța. Distanța la care influența notabilă a forțelor moleculare (de ordinul a 10 -9 m) se face referire la o rază de acțiune moleculară r și r raza sferei se numește o acțiune moleculară sferă.

Isolate orice lichid din interiorul - orice moleculă A (Figura 12.1 ..) Și să-l atragă în jurul unei sfere de rază r.

Forțele care acționează aceste molecule pe molecula A, arătând în direcții diferite, și media de compensare, prin urmare, forța rezultantă ce acționează asupra lichidului din molecula de la alte molecule este egal cu zero. Situația este diferită în moleculă situată la suprafața lichidului, la o distanță mai mică decât r. În acest caz, acțiunea moleculară sferă doar parțial dispus în interiorul lichidului. Deoarece concentrația de molecule într-un gaz situat deasupra lichidului este mic, în comparație cu concentrația lor în lichid, forța rezultantă F, aplicată la fiecare moleculă a stratului de suprafață nu este zero și este îndreptată în lichid. Astfel, stratul de suprafață are un fluid sub presiune. Chemat molecular.

Pentru a muta moleculele adâncimea lichidului în stratul de suprafață este necesară pentru a realiza un lucru împotriva forțelor care operează în acest strat. Acest lucru se face în detrimentul moleculei stoc de energie cinetică și merge pentru a crește energia sa potențială. Prin urmare, moleculele stratului lichid de suprafață au o energie potențială ridicată decât particulele din fluid. Această energie se numește energie de suprafață, și este proporțională cu pătratul stratul DS:

Un coeficient de proporționalitate între zona de energie de suprafață și de suprafață din aval DS se numește tensiune superficială. Deoarece starea de echilibru se caracterizează printr-un minim de energie potențială, lichidul în absența forțelor exterioare tinde să reducă la suprafață, adică, pentru a forma o minge. In imponderabilitate orice picăturii de lichid este sferic.

Mental izolează suprafața lichidului delimitată de AVSD buclă închisă (ris.12.2).

Tendința circuitului de a reduce duce la faptul că acesta acționează asupra zonelor limitrofe cu forțe distribuite de-a lungul circuitului. Aceste forțe sunt numite forțe de tensiune superficială. Ele sunt direcționate tangențial la suprafața lichidului și perpendicular pe parcelele de contur pe care operează. Lăsați partea AB este mobil, în timp ce atunci când se deplasează porțiunea AB a suprafeței lichidului la DX distanță de forța F a tensiunii de suprafață este realizată F x de lucru DX prin reducerea energiei de suprafață la DU:

Aceasta implică faptul că tensiunea superficială

(. 12.3) (. 12.1) Substituind în ecuația de ecuații și schimbarea DS = DX × l obținem:

în cazul în care semnul „minus“ indică faptul că forța este îndreptată în direcția opusă DX de deplasare.

După cum rezultă din formulele (12.1). Și (12.4.) Tensiunea superficială este atât caracteristici de energie și de putere ale tensiunii superficiale a lichidelor: este energia de suprafață, care are o unitate de suprafață, și în același timp, o tensiune de suprafață care acționează per unitate de lungime a circuitului.

tensiune superficială Unitate în SI - jouli pe metru pătrat (J / m 2) sau newtoni pe metru (N / m).

300 K, cel mai lichid are tensiunea superficială de ordinul a 10 -2-10 -1 (n / m). Cu creșterea temperaturii, tensiunea superficială descrește pe măsură creșterea distanței dintre moleculele de lichid.