金屬熱膨脹系數(shù)實(shí)驗(yàn)儀/線膨脹系數(shù)儀 型號(hào):DP-3625
,、金屬熱膨脹系數(shù)實(shí)驗(yàn)儀/線膨脹系數(shù)儀 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>
1.學(xué)習(xí)和掌握固體熱膨脹系數(shù)實(shí)驗(yàn)儀的基本結(jié)構(gòu)和作原理。
2.了解金屬的熱膨脹現(xiàn)象,,測(cè)定銅,、鐵、鋁棒在定溫度范圍內(nèi)的平均線膨脹系數(shù),;
3.學(xué)習(xí)和掌握用千分表測(cè)量微小長(zhǎng)度變化量的方法,;
4.學(xué)習(xí)和掌握溫度傳感器控溫的方法;
5.學(xué)習(xí)用逐差法或圖解圖示法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),,并分析實(shí)驗(yàn)誤差,。
二、金屬熱膨脹系數(shù)實(shí)驗(yàn)儀/線膨脹系數(shù)儀 實(shí)驗(yàn)原理
在定溫度范圍內(nèi),,原長(zhǎng)為 (在 =0℃時(shí)的長(zhǎng)度)的物體受熱溫度升,,般固體會(huì)由于原子的熱運(yùn)動(dòng)加劇而發(fā)生膨脹,在t(單位℃)溫度時(shí),,伸長(zhǎng)量△L,,它與溫度的增加量△t(△t=t- )近似成正比,與原長(zhǎng) 也成正比,,即: △L= × ×△t (1)
此時(shí)的總長(zhǎng)是: = +△L (2)
式中 為固體的線膨脹系數(shù),,它是固體材料的熱學(xué)性質(zhì)之,。在溫度變化不大時(shí),, 是個(gè)常數(shù),可由式(1)和(2)得
(3)
由上式可見(jiàn),, 的物理意義:當(dāng)溫度每升1℃時(shí),,物體的伸長(zhǎng)量△L與它在0℃時(shí)的長(zhǎng)度之比。 是個(gè)很小的量,,附錄中列有幾種常見(jiàn)的固體材料的 值,。當(dāng)溫度變化較大時(shí),, 可用t的多項(xiàng)式來(lái)描敘:
=A+Bt+C +……
式中A,B,,C為常數(shù)。
在實(shí)際的測(cè)量當(dāng)中,通常測(cè)得的是固體材料在室溫 下的長(zhǎng)度 及其在溫度 至 之間的伸長(zhǎng)量,,就可以得到熱膨脹系數(shù),,這樣得到的熱膨脹系數(shù)是平均熱膨脹系數(shù) :
(4)
式中 和 分別為物體在 和 下的長(zhǎng)度,△ = - 是長(zhǎng)度為 的物體在溫度從 升至 的伸長(zhǎng)量,。在實(shí)驗(yàn)中我們需要直接測(cè)量的物理量是 ,, , 和 ,。
為了得到確的測(cè)量結(jié)果,,因此,我們需要得到確的 ,,這樣不僅要對(duì) ,, 和 行確的測(cè)量,還要擴(kuò)大到對(duì) 和相應(yīng)的溫度 的測(cè)量,。即:
i=1,2,3,…… (5)
在實(shí)驗(yàn)中我們等溫度間隔的設(shè)置加熱溫度(如等間隔5℃或10℃),,從而測(cè)量對(duì)應(yīng)的系列 。將所得到的測(cè)量數(shù)據(jù)采用zui小二乘法行直線擬合處理,,從直線的斜率可得到定溫度范圍內(nèi)的平均熱膨脹系數(shù) ,。
主要標(biāo)
1、恒溫控制器的控溫范圍:室溫至80℃,。
2,、溫度控制分辨率:0.1℃;控制度±0.1℃,。
3,、恒溫加熱爐內(nèi)空間溫度達(dá)到平衡時(shí),溫度的梯度≤±0.1℃,。
4,、千分表:測(cè)量度0.001mm,量程0-1mm,。
5,、待測(cè)金屬棒樣品:直徑Φ8mm,長(zhǎng)度400mm,。
6,、作電源:AC220V±10%,50Hz-60Hz,,率100W,。
7,、使用環(huán)境:溫度0-40℃,濕度≤85%,。
五,、實(shí)驗(yàn)儀器組成
恒溫控制器,加熱恒溫箱,,三根待測(cè)金屬棒,,千分表。
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