Dilatazione lineare

Relazione di Laboratorio Relazione di Laboratorio Alunno: Mattia Ciurnelli Gruppo n° 13A Classe: 2 E Obiettivo dell'esperimento: determinare il coefficiente di dilatazione lineare lamda (?).Il coefficiente di dilatazione lineare di un materiale è indicato con ? (0°C-1), che esprime numericamente l'allungamento subito da un campione di lunghezza unitaria per ogni °C di incremento di temperatura. Materiale occorrente: un'asta d'alluminio lunga 50 cm; un micrometro con sensibilità di 1 centesimo di mm; un boulsen costituito da una beuta; un termometro con sensibilità di 1 decimo di grado. Tempo impiegato: 1 ora Montaggio dell'apparecchiatura: FOTO: Procedimento: su una base metallica robusta, disposta orizzontalmente, viene alloggiata una bacchetta metallica realizzata con il materiale di cui si vuole determinare il coefficiente di dilatazione. La bacchetta è cava all'interno; i suoi due estremi sono l'uno aperto e l'altro chiuso e in prossimità di questo, è dotata di un piccolo tubicino laterale anch'esso aperto. Dalla parte del suo estremo aperto, la bacchetta viene fissata alla base con un morsetto; l'altro estremo invece viene collegato a un sistema meccanico che consente di evidenziare spostamenti della bacchetta dell'ordine del centesimo di millimetro. Un piccolo generatore di vapore viene collegato, con un tubo di gomma, all'estremità aperta della bacchetta. Dalla parte opposta, il tubicino applicato lateralmente alla bacchetta consente, durante il funzionamento, di far defluire il vapore insufflato. Il passaggio del vapore consente di portare la bacchetta alla temperatura di ebollizione dell'acqua corrispondente alla pressione del giorno. Poi misuriamo l'allungamento dell'asta e ?t per ricavare il coefficiente di dilatazione con la formula: ? = ?l / liniziale x ?t = l2 - l1 / liniziale x t2 - t1 Dati sperimentati ottenuti sperimentati: Temperatura iniziale: 20,5 ° C = 293,65 ° K Lunghezza asta iniziale = 50 cm = 0,5 m = 5 x 10-1 0,84 mm 0,85 mm 0,86 mm 0,80 mm 0,86 mm 0,76 mm Allungamento dell'asta: Valore Medio = 0,828 mm = 0,000828 m = 8,28 x 10-4 eA = Vmax - Vmin/2 = 0,05 mm eR = eA/Vmedio = 0,06 e% = eR x 100 = 6 % 99,7 °C 99,7°C 99,7°C 99,8°C 99,8°C 99,8°C Temperatura finale: Valore Medio = 99,75 °C = 372,9 ° K eA = Vmax - Vmin/2 = 0,05 °C eR = eA/Vmedio = 5,01 e% = eR x 100 = 501% ?t = 372,9 ° K - 293,65 ° K = 79.25 °K ? = ?l / l1 x ?t = l2 - l1 / l1 x t2 - t1 ? = 8,28 x 10-4 / 5 x 10-1 x 79.25 °K = 0.020896 x 10-3 = 0.21 x 10 -4 Per dilatazione termica si intende quel fenomeno di variazione delle dimensioni di un corpo in seguito a variazioni di temperatura. A seconda poi delle dimensioni a cui la dilatazione è riferita si ha: DILATAZIONE LINEARE DILAZIONE SUPERFICIALE DILATAZIONE CUBICA Osserviamo uno fra i fenomeni che dipendono dal cambiamento della temperatura:la variazione di volume. Dato che un solido si sviluppa geometricamente nelle tre dimensioni, la variazione del volume implica una dilatazione di tutte e tre. Tuttavia, non