Міністерство освіти та науки України Національний університет «Львівська політехніка» Інститут комп’ютерних наук та інформаційних технологій кафедра фізика Лабораторна робота №20 “Визначення коефіцієнта теплового розширення твердого тіла” Мета роботи: Визначити середній коефіцієнт лінійного розширення твердого тіла Прилади та обладнання: Індикатор годинникового типу, електрична піч, хромель – копелева термопара, мілівольтметр, металевий циліндр. Теоретична частина Тверді тіла при нагріванні розширюються. Розширення твердого тіла при нагріванні пов’язане з характером теплового руху іонів, розміщених у вузлах кристалічної гратки. На певну частинку діє сила тільки з боку найближчих сусідніх частинок, а ті, у свою чергу, вважати умовно нерухомими, то ця сила називається квазіпружною , а частинку, що коливається під її дією – гармонічним осцилятором. В реальних твердих тілах кожна частинка зазнає впливу як з боку сусідніх частинок, так і більш віддалених. Тому залежність результуючої сили, що діє на частинку визначається співвідношенням: f=-kx+yx² Ця сила не є квазіупружною , а коливання частинки під її впливом не є гармонічним. У реальних твердих тілах частинки виступають як ангармонічні осцилятори. Ступінь розширення твердого тіла визначається коефіцієнтом лінійного розширення. Коефіцієнт лінійного теплового розширення ά чисельно дорівнює відносній зміні лінійних розмірів тіла ∆L∕L зумовленій зміною його температури на 1 К. ά=∆L/L∆T. Послідовність виконання роботи 1.Увімкнути піч у мережу з напругою 220 В, при цьому загориться сигнальна лампочка. 2. Поворотом шкали індикатора виставити велику стрілку приладу на нульову позначку. 3. Нагріваючи зразок, через кожні 0.5 мВ вимірювати його абсолютні видовження; отримані числові дані заносити в таблицю. 4. Використавши таблицю градуювання термопари визначити відповідні температури і побудувати графік залежності ∆L=f(T). 5. Використовуючи формулу ά=∆L/L*1/∆T, визначити середнє значення ά для всього діапазону зміни температури. 6. Визначити з графіка кутовий коефіцієнт нахилу прямої K=∆L/∆T. 7. Визначити середнє значення ά за формулою ά= 1/K*L. 8. Порівняти результати, отримані згідно з пунктами 4,6; зробити висновок про їх точність. Таблиця результатів вимірювання V, мВ 0 0.75 1.25 1.75  t, C 24 32 42 48  T,К 297 305 315 321  ∆L,мм 0 0.008 0.015 0.019   Хід роботи Висновок: На даній лабораторній роботі я навчився визначити середній коефіцієнт лінійного розширення твердого тіла.