Creeaza.com - informatii profesionale despre


Evidentiem nevoile sociale din educatie - Referate profesionale unice



Acasa » referate » chimie
Studiul dilatarii liniare

Studiul dilatarii liniare



Studiul dilatarii liniare

   1. Scopul lucrarii

   Scopul lucrarii este determinarea coeficientului de dilatare al corpurilor solide.

   2. Consideratii teoretice


   Interactiunile sistemelor fizice cu mediul exterior pot fi, printre alte tipuri (mecanice, electromagnetice, etc.) si interactiuni termice, in urma carora se produce  o modificare a energiei interne.

   Unul dintre efectele interactiunii termice este variatia temperaturii corpului insotita de modificarea dimensiunilor sale geometrice, fenomen numit dilatare termica. Dilatarea termica este un efect al anarmonicitatii oscilatiilor particulelor ce alcauiesc reteaua cristalina a unui corp solid.

   Energia potentiala a unui sistem de doua particule intre care se exercita interactiuni de tipul fortelor intermoleculare (legatura cristalina), depinde de distanta conform figurii alaturate (curba plina). Expresia care da dependenta de distanta a energiei potentiale se scrie sub forma:

unde a si b sunt constante pozitive.

Primul termen exprima interactiuni atractive, care predomina la distante mai mari decat r0; al doilea exprima interactiuni repulsive, care predomina la distante mai mici decat r0. Distanta r0 este o distanta de echilibru, la care interactiunea dintre particule este zero. In corpurile solide particulele pot efectua miscari de oscilatii in jurul pozitiilor de echilibru din nodurile retelei cristaline.

Fie l si l0 lungimile unei bare la temperaturile T(K) si 0 (K). Daca n este nr. de atomi pe directia barei, avem

unde este o constanta de material (coeficient de dilatare liniara).

Deci

sau

care exprima  legea dilatarii liniare.


   Aceasta lege este aproximativ exacta pe domenii mari de variatie a temperaturii, datorita termenilor anarmonici superiori ( in x5, x7) din dezvoltarea energiei potentiale. Ea se mai scrie:

daca l0  este lungimea la 0 0C si l la t (0C).

Observatie:

Daca incalzirea corespunde unui domeniu de temperatura mai intins, variatia lui l cu temperatura nu mai este liniara. Putem lua in acest caz:

pentru care: [a1] = grd-1 si  [a2] = grd-2.

Pentru solidele omogene, neglijand termenii care contin 2, 3, se obtin legile dilatarii de suprafata si de volum:

 

unde  este coeficient de dilatare in suprafata si

unde   este coeficient de dilatare in volum

   Intrucat masa corpurilor nu depinde de temperatura, pentru densitate se obtine relatia:

unde:

 V, S, sunt volumul, aria si densitatea la t (0C);

V0 , S0 ,­0 sunt volumul, aria si densitatea la 0 (0C).

In cazul lichidelor, care nu au forma, dilatarea volumica se face  dupa legile:

   Cum lichidele se afla intr-un vas, ceea ce se masoara este dilatarea aparenta (dilatarea lichidului din care se scade dilatarea vasului): 

unde

 

este coeficientul de dilatare aparenta a lichidului.

Coeficientul de dilatare al lichidelor este cu cel putin un ordin de marime mai mare decat al solidelor, ceea ce arata faptul ca fortele intermoleculare sunt mai slabe in faza lichida decat in faza solida.

3. Dispozitivul experimental

Tija metalica AB, fixata la capatul A se afla in interiorul cilindrului izolator C, peste care este infasurata rezistenta electrica de incalzire R. In cilindru se afla termocuplul T pentru masurarea temperaturii.

La incalzire tija se dilata si capatul B se deplaseaza, deplasarea fiind masurata cu micrometrul (mm).

4. Modul de lucru

Realizarea experimentului presupune realizarea urmatoarelor etape:

-  se introduce in priza stecherul cuptorului (cilindrului C) pentru a incepe incalzirea acestuia;

- se asteapta ca temperatura din interiorul cilindrului sa ajunga pana la circa 300 (0C) (masuratorile se fac la racire, dupa ce s-a realizat omogenizarea temperaturii in incinta C);

- se masoara cu micrometrul deplasarile  ale capatului B al tijei metalice corespunzatoare unor variatii de temperatura  de cate 50 (0C).



5. Prelucrarea datelor. Concluzii

                                      

Rezultatele se trec in tabelul urmator:

Nr. crt.

(m)

(0C)

a (K -1)

amed (K-1)

Se verifica legea dilatarii liniare  pusa sub forma  .

Se reprezinta grafic dependenta care trebuie sa fie, aproximativ, o dreapta.

Masurand lungimea initiala a tijei l(t0), lungimea la temperatura camerei si folosind forma aproximativa a legii dilatarii se poate determina coeficientul de dilatare liniara al materialului tijei:

                                      

Se calculeaza  pentru fiecare determinare si se afla apoi valoarea medie  .

Se da l0 = 0,27 m.

Observatii:

Dupa cum se constata din tabelul de mai jos, coeficientul mediu de dilatare liniara variaza cu natura substantei solide, avand ordinul de marime de 10-6 grd-1; el scade cu temperatura si se anuleaza la zero absolut.

Pentru solidele izotrope, coeficientul de dilatare are aceeasi valoare in toate directiile; pentru substantele anizotrope (cristaline, cu exceptia celor care cristalizeaza in sistemul cubic), dilatarea variaza cu directia. Se poate chiar intampla ca pe unele directii coeficientul de dilatare sa fie negativ, ceea ce inseamna ca, prin incalzire, substanta se contracta pe acele directii.

Coeficientul mediu de dilatare liniara

a (10 -6 grd-1)

Aluminiu

23

Alama

18

Fonta

9

Portelan

3

Sticla

6-9

Spat de Islanda (paralel cu axa)

25

Spat de Islanda (perpendicular pe axa)

5,6








Politica de confidentialitate

.com Copyright © 2019 - Toate drepturile rezervate.
Toate documentele au caracter informativ cu scop educational.


Proiecte

vezi toate proiectele
 PROIECT DE LECTIE Clasa: I Matematica - Adunarea si scaderea numerelor naturale de la 0 la 30, fara trecere peste ordin
 Proiect didactic Grupa: mijlocie - Consolidarea mersului in echilibru pe o linie trasata pe sol (30 cm)
 Redresor electronic automat pentru incarcarea bateriilor auto - proiect atestat
 Proiectarea instalatiilor de alimentare ale motoarelor cu aprindere prin scanteie cu carburator

Lucrari de diploma

vezi toate lucrarile de diploma
 Lucrare de diploma - eritrodermia psoriazica
 ACTIUNEA DIPLOMATICA A ROMANIEI LA CONFERINTA DE PACE DE LA PARIS (1946-1947)
 Proiect diploma Finante Banci - REALIZAREA INSPECTIEI FISCALE LA O SOCIETATE COMERCIALA
 Lucrare de diploma managementul firmei “diagnosticul si evaluarea firmei”

Lucrari licenta

vezi toate lucrarile de licenta
 CONTABILITATEA FINANCIARA TESTE GRILA LICENTA
 LUCRARE DE LICENTA - FACULTATEA DE EDUCATIE FIZICA SI SPORT
 Lucrare de licenta stiintele naturii siecologie - 'surse de poluare a clisurii dunarii”
 LUCRARE DE LICENTA - Gestiunea stocurilor de materii prime si materiale

Lucrari doctorat

vezi toate lucrarile de doctorat
 Doctorat - Modele dinamice de simulare ale accidentelor rutiere produse intre autovehicul si pieton
 Diagnosticul ecografic in unele afectiuni gastroduodenale si hepatobiliare la animalele de companie - TEZA DE DOCTORAT
 LUCRARE DE DOCTORAT ZOOTEHNIE - AMELIORARE - Estimarea valorii economice a caracterelor din obiectivul ameliorarii intr-o linie materna de porcine

Proiecte de atestat

vezi toate proiectele de atestat
 Proiect atestat informatica- Tehnician operator tehnica de calcul - Unitati de Stocare
 LUCRARE DE ATESTAT ELECTRONIST - TEHNICA DE CALCUL - Placa de baza
 ATESTAT PROFESIONAL LA INFORMATICA - programare FoxPro for Windows
 Proiect atestat tehnician in turism - carnaval la venezia




Formarea petrolului si a gazelor naturale
Interactia radiatiei cu substanta
CALCULUL TEHNOLOGIC AL INSTALATIEI DE DEPARAFINARE PRIN PROCEDEUL DE DEPARAFINARE CONVENTIONAL
Efectul Gibbs – Marangoni
Modelarea instabilitatilor interfaciale la interfata lichid – lichid
Dozarea glucidelor prin metoda Schrool
Carburarea metalelor in procesele de reducere
Legea periodicitatii si sistemul periodic a lui Mendeleev


Termeni si conditii
Contact
Creeaza si tu