PhysSandbox

Тепловое расширение: коэффициент α

Стержень неизвестного металла с известной L₀. Снимайте ΔL при нескольких ΔT и находите α по фиту ΔL от ΔT.

Дети· 20 мин·Похожий симулятор: ТермодинамикаТепловое расширение

Цель работы

Определить α из ΔL = α L₀ ΔT. Наклон ΔL от ΔT равен α L₀, значит α = наклон / L₀.

Оборудование

  • Металлический стержень (α неизвестна)
  • Нагреватель / баня (ΔT)
  • Штангенциркуль (ΔL)
  • Линейка (L₀)

Эксперимент

Теория

В линейном режиме ΔL/L₀ = α ΔT. Стенд прячет α и название металла. Штангенциркуль даёт ΔL только после записи; живого ΔL при движении температуры нет.

Ход работы

  1. L₀ зафиксирована и известна. Коэффициент α скрыт. Меняете только ΔT.
  2. Запишите. Штангенциркуль заносит ΔL с малым шумом отсчёта.
  3. Повторите не менее чем для 6 перепадов температуры примерно от 20 до 180 К.
  4. Аппроксимируйте ΔL (мм) от ΔT; α = наклон / L₀. Сравните с эталоном.

Вывод

Найденный коэффициент расширения согласуется со скрытой α. Основные погрешности: шум штангенциркуля и линейная модель ΔL = α L₀ ΔT.