La dilatazione: esperienza di laboratorio

Obiettivo: ESPERIENZA N°1 La dilatazione Obiettivo: Riprodurre la dilatazione in laboratorio su tubi variando il tipo e la lunghezza dei metalli. Materiale: Dilatometro Tubi di metallo Termometro Beuta Tubo di gomma Acqua Fornello elettrico Sostegno Procedimento: Dopo aver misurato la temperatura ambiente si procede al montaggio degli elementi come nel disegno. Fatto ciò si accende il fornello elettrico e si aspetta che avvenga la dilatazione. A dilatazione avvenuta si prende nota dell'allungamento subito dal tubo grazie al dilatometro. Si ripete questo procedimento cambiando il materiale del tubo, poi la lunghezza. Dati: Temperatura iniziale Temperatura Finale Lunghezza iniziale Delta L Lunghezza finale Ottone 25 C° 100 C° 67.50 cm 0.9 mm 67.59 cm Alluminio 25 C° 100 C° 67.50 cm 1.3 mm 67.63 cm Temperatura iniziale Temperatura Finale Lunghezza iniziale Delta L 1 - Rame 25 C° 100 C° 30 cm 0.5 mm 2 - Rame 25 C° 100 C° 60 cm 1.2 mm 3 - Rame 25 C° 100 C° 90 cm 1.7 mm Conclusioni e osservazioni: Ho notato che durante la una prova con il tubo in rame, l'allungamento di questo è stato così evidente che il dilatometro non riusciva a misurare la lunghezza, poi ripetendo un'altra volta l'esperimento è filato tutto liscio. L'aumento della temperatura in un corpo solido generalmente causa una dilatazione di ciascuna della sue dimensioni. In particolare nel nostro caso è avvenuta una dilatazione lineare in quanto una sola delle dimensioni del tubo è dilatata abbastanza da essere misurata, la lunghezza.. Il fenomeno si spiega ricorrendo a un semplice modello di solido cristallino, in cui si immagina ciascun atomo del solido legato agli altri per mezzo di molle rigide, che rappresentano le forze interatomiche di origine elettrica che tengono unito tutto il sistema. Pur in una situazione di quiete, a qualsiasi temperatura, ciascun atomo compie delle piccolissime vibrazioni intorno alla propria posizione nel reticolo. Quando la temperatura del solido viene innalzata, tali vibrazioni aumentano di ampiezza e di frequenza, provocando una dilatazione del solido nelle tre dimensioni lineari del volume: lunghezza, larghezza e altezza. Sono riuscito quindi ad osservare pienamente il fenomeno della dilatazione. 2 1 0 Sostegno Dilatometro Tubo di metallo cavo Tubo di collegamento Beuta con acqua In ebollizione Fornello