热膨胀实验
热膨胀系数的实验测量与计算
热膨胀系数的实验测量与计算热膨胀系数是物质在温度变化时的膨胀程度的量度指标,它描述了物质随着温度变化而引起的体积、长度等物理量的变化情况。
在实际应用中,热膨胀系数往往是一个重要的参数,特别是在工程设计与制造过程中。
热膨胀系数的实验测量是通过变化温度来测量物体的膨胀情况,从而计算出热膨胀系数。
下面以测量固体物体的线膨胀为例,介绍一种常用的测量方法。
实验材料与仪器准备:1. 固体棒:选择一根比较长的固体棒,如金属棒、塑料棒等,并在其两端用标尺或刻度尺标明初始长度。
2. 温度控制设备:如热水槽、恒温箱等。
3. 温度计:用于测量温度变化。
4. 量规:用于测量膨胀后的物体长度。
实验步骤:1. 在实验开始前,将固体棒放入常温水中,确保固体棒与水温相等,使其达到热平衡状态。
2. 将固体棒放入热水槽中,并使其温度逐渐升高,可以每隔一段时间测量一次温度,在一定范围内(如20℃-100℃)尽量每隔10℃测量一次。
3. 每次测量完温度后,立即用量规测量固体棒的长度,并计算膨胀量。
膨胀量等于膨胀后的长度减去初始长度。
4. 将膨胀量除以初始长度,得到膨胀系数。
实验数据处理与计算:1. 将实验过程中测得的温度和对应的膨胀量绘制成温度-膨胀量的图表,可以通过曲线的斜率来得到热膨胀系数。
斜率的计算方法为两个温度点对应的膨胀量之差除以两个温度点对应的温度差。
2. 通过计算得到的多个斜率可以求得平均热膨胀系数,作为最终的测量结果。
实验误差的考虑:在实际操作中,由于实验条件的不完善,测量过程中可能存在一些误差。
这些误差包括测量设备的误差、温度的均匀性等。
在实验设计与操作中,应尽量减小这些误差的影响,如控制好温度的升降速度、使用精确的测量设备等。
同时,在计算热膨胀系数时,可以使用多次测量结果的平均值来增加结果的准确性。
综上所述,热膨胀系数的实验测量与计算是通过测量固体物体在不同温度下的膨胀量,从而得到热膨胀系数。
实验过程中需要准备适当的实验材料与设备,并注意实验误差的控制。
研究材料的热膨胀实验方法与应用
研究材料的热膨胀实验方法与应用引言:材料的热膨胀是指材料在温度变化下体积的变化。
研究材料的热膨胀对于材料工程、物理学和化学等领域具有重要意义。
本文将介绍研究材料热膨胀的实验方法及其应用。
一、热膨胀实验方法1. 线膨胀法线膨胀法是最常用的热膨胀实验方法之一。
该方法通过测量材料在温度变化下长度的变化来确定材料的热膨胀系数。
实验中,将待测材料固定在一端,另一端连接测量装置,然后将材料加热或冷却,测量材料长度的变化,从而计算出热膨胀系数。
2. 拉伸膨胀法拉伸膨胀法是一种用来研究材料在温度变化下的体积变化的方法。
实验中,将待测材料制成一定形状的样品,然后加热或冷却样品,测量其体积的变化。
通过计算体积的变化率,可以得到材料的热膨胀系数。
3. 压力膨胀法压力膨胀法是一种测量材料热膨胀的间接方法。
实验中,将待测材料制成一定形状的样品,然后将样品放入一个封闭的容器中,加热或冷却容器,通过测量容器内的压力变化来计算材料的热膨胀系数。
二、热膨胀实验的应用1. 材料工程研究材料的热膨胀对于材料工程具有重要意义。
通过研究材料的热膨胀系数,可以选择合适的材料用于不同的应用场景。
例如,在航空航天领域,需要选择具有低热膨胀系数的材料,以确保飞行器在高温环境下的稳定性。
2. 物理学研究材料的热膨胀对于物理学的发展也具有重要意义。
通过研究材料的热膨胀特性,可以深入理解材料的结构和性质。
例如,研究金属的热膨胀可以揭示金属的晶格结构和热运动规律,从而推动金属物理学的研究。
3. 化学研究材料的热膨胀对于化学也有一定的应用。
通过研究材料的热膨胀系数,可以预测材料在不同温度下的体积变化,从而在化学反应中考虑温度因素。
例如,在合成高分子材料时,需要考虑材料的热膨胀系数,以确保合成过程的稳定性。
结论:研究材料的热膨胀是一个具有重要意义的课题。
通过热膨胀实验方法,可以测量材料的热膨胀系数,进而应用于材料工程、物理学和化学等领域。
研究材料的热膨胀不仅可以提高材料的应用性能,还可以深入理解材料的结构和性质。
热膨胀系数测定实验报告
热膨胀系数测定实验报告热膨胀系数测定实验报告引言:热膨胀系数是描述物体在温度变化下体积变化程度的物理量,对于工程设计和材料研究具有重要意义。
本实验旨在通过测定不同材料的热膨胀系数,探究不同材料的热膨胀性质,为实际应用提供参考。
实验目的:1. 了解热膨胀系数的概念和意义;2. 掌握测量热膨胀系数的方法和步骤;3. 比较不同材料的热膨胀性质。
实验器材:1. 热膨胀系数测量装置;2. 不同材料的试样:如铝、铜、钢等。
实验步骤:1. 将热膨胀系数测量装置调整到合适的工作状态;2. 将待测试样固定在测量装置上,保证试样的稳定性;3. 调整测量装置的温度控制系统,使其能够按照一定的温度变化范围进行测量;4. 记录试样在不同温度下的长度变化,并计算出热膨胀系数。
实验结果与分析:通过实验测量得到的试样在不同温度下的长度变化数据,可以计算得到不同材料的热膨胀系数。
通过对实验结果的分析,可以得出以下结论:1. 不同材料的热膨胀系数存在差异,反映了不同材料对温度变化的敏感程度;2. 金属材料的热膨胀系数一般较大,而非金属材料的热膨胀系数较小;3. 随着温度的升高,试样的热膨胀系数一般呈现递增趋势。
实验误差分析:在实验过程中,由于测量仪器的精度限制、试样的制备和固定等因素,可能会引入一定的误差。
为了减小误差的影响,可以采取以下措施:1. 选择合适的测量仪器,提高测量的精度;2. 重复测量,取平均值,减小随机误差;3. 注意试样的制备和固定,保证试样的稳定性。
实验应用:热膨胀系数的测定对于工程设计和材料研究具有重要意义。
在工程实践中,我们需要考虑材料的热膨胀性质,以避免由于温度变化引起的结构变形和破坏。
例如,在建筑物的设计中,需要考虑材料的热膨胀系数,以防止温度变化引起的裂缝和变形。
在材料研究中,热膨胀系数的测定可以帮助科学家了解材料的热力学性质,为材料的开发和应用提供参考。
结论:通过本实验的测量和分析,我们得出了不同材料的热膨胀系数存在差异,金属材料的热膨胀系数一般较大,而非金属材料的热膨胀系数较小。
物理实验探索热膨胀和冷缩
物理实验探索热膨胀和冷缩物理实验一直是我们认识自然界laws of nature的重要途径之一。
其中,对热膨胀和冷缩的实验探索能帮助我们更好地理解物质的特性和行为。
本文将介绍一系列相关的物理实验,以揭示热膨胀和冷缩的原理。
一、线性热膨胀线性热膨胀是物质在温度变化下长度发生变化的现象。
为了观察线性热膨胀,我们可以进行以下实验:1. 实验一:金属杆的热膨胀材料:金属杆、测量尺、温度计、加热源步骤:1)将金属杆水平放置在桌上,并用测量尺测量其初始长度。
2)将温度计插入金属杆一端,以测量杆的初始温度。
3)将加热源对准金属杆,等待一段时间,使杆加热。
4)观察金属杆的长度变化,并记录杆的新长度和升高的温度。
5)根据测得的结果计算金属杆的线性热膨胀系数。
通过这个实验,我们可以发现金属杆在加热后会增长。
这是因为温度升高时,杆内的原子振动加剧,并扩大了原子间的间隔,从而导致整个杆的长度增加。
二、体积热膨胀除了线性热膨胀外,物质还会在温度变化时发生体积膨胀或收缩。
下面是一个关于液体体积热膨胀的实验:2. 实验二:液体体积膨胀材料:容器、液体(如水)、温度计、加热源步骤:1)将液体倒入容器,并使用温度计测量初始液体温度。
2)用标尺测量液体的体积。
3)将加热源放在容器底部,逐渐升温,并记录液体的体积变化和温度上升值。
4)根据实验数据计算液体的体积膨胀系数。
通过这个实验,我们可以看到液体温度上升时,液体的体积也会增加。
这是因为液体中的分子在升温时,增加了振动频率和振幅,导致分子间的间隔扩大,从而提高了液体的体积。
三、冷缩现象除了热膨胀外,物质在温度下降时也会发生冷缩现象。
下面是一个有关固体冷缩的实验:3. 实验三:固体冷缩材料:金属环、测量尺、冷却剂(如冰块)步骤:1)将金属环放置在室温下,用测量尺测量其初始直径。
2)将冰块放在金属环上,使其冷却。
3)观察金属环的直径变化,并记录冷却温度。
4)根据实验数据计算金属环的线性冷缩系数。
热膨胀系数实验的使用教程
热膨胀系数实验的使用教程热膨胀系数实验是一种常见的材料研究方法,通过测量物体在温度变化时的膨胀情况,可以获得材料的热膨胀系数。
这个实验方法在物理学、材料科学等领域都有广泛的应用。
本文将介绍热膨胀系数实验的基本原理、实验装置以及实验步骤,希望能够帮助读者更好地了解和运用这个实验方法。
一、实验原理热膨胀系数实验的基本原理是根据热胀冷缩的物理现象,利用材料在温度变化时的长度变化来计算热膨胀系数。
物体在温度升高时会膨胀,而温度降低时会收缩,这种长度变化与温度的关系可以通过测量得到。
热膨胀系数是描述物体在温度变化时长度变化的比例关系,定义为单位温度变化时的长度变化量与初始长度之比。
根据定义,热膨胀系数可以表示为:α = (ΔL / L) / ΔT其中,α表示热膨胀系数,ΔL表示长度变化量,L表示初始长度,ΔT表示温度变化量。
通过测量长度变化量和温度变化量,可以求得物体的热膨胀系数。
二、实验装置进行热膨胀系数实验需要一些基本的实验装置。
首先,需要一个恒温槽,用于控制实验所需要的温度。
接下来,需要一个测量装置,用于测量物体的长度变化。
一般情况下,可以使用游标卡尺或光栅尺等精密的测量工具来进行测量。
最后,还需要一些样品,用于实验。
三、实验步骤1. 准备样品:选择适当的样品,可以是块状物体、棒状物体或薄片等。
确保样品的尺寸和形状符合实验要求。
2. 搭建实验装置:在恒温槽中设置好样品,并将测量装置固定在样品上。
确保测量装置能够与样品接触,并且能够准确测量样品的长度变化。
3. 设置温度:将恒温槽的温度调节到实验所需的温度。
可以通过恒温槽的控制面板来调节温度,确保温度的稳定性。
4. 测量长度变化:在恒温槽中,观察样品的长度变化,并用测量装置进行测量。
注意记录每个温度下的长度变化量。
5. 计算热膨胀系数:根据测量结果,计算不同温度下的热膨胀系数。
根据热膨胀系数的定义,将长度变化量与温度变化量代入公式进行计算。
6. 分析实验结果:根据实验数据,分析材料的热膨胀特性,比较不同温度下的热膨胀系数,以及不同样品的差异等。
热膨胀实验报告
热膨胀实验报告热膨胀实验报告引言:热膨胀是物体在受热时由于温度升高而引起的体积增大现象。
这一现象在日常生活中无处不在,例如,夏天的高温下,铁路轨道会出现膨胀,导致变形;而在冷冻食品的包装中,我们可以看到“膨胀后不要冷冻”的标签。
为了更好地理解热膨胀现象,我们进行了一系列实验。
实验一:线性热膨胀实验目的:通过测量不同材料在受热过程中的长度变化,了解材料的线性热膨胀系数。
实验步骤:1. 准备一根金属棒、一根塑料棒和一根木棒。
2. 将三根棒材固定在一个支架上,保持平行。
3. 使用温度计测量室温,并记录下来。
4. 将一个加热器放在棒材的一端,并逐渐升高温度。
5. 每隔一段时间,使用游标卡尺测量各棒材的长度,并记录下来。
6. 重复实验多次,取平均值。
实验结果:通过实验数据的统计和分析,我们得出了以下结果:1. 金属棒的线性热膨胀系数最大,塑料棒次之,木棒最小。
2. 金属棒的膨胀程度随温度的升高而增加,而塑料棒和木棒的膨胀程度相对较小。
实验二:体积热膨胀实验目的:通过测量不同材料在受热过程中的体积变化,了解材料的体积热膨胀系数。
实验步骤:1. 准备一个密闭容器和一些不同材料的小块。
2. 将小块放入容器中,并记录容器的初始体积。
3. 使用温度计测量室温,并记录下来。
4. 将容器加热至一定温度,并保持一段时间。
5. 冷却容器,并记录容器的最终体积。
6. 重复实验多次,取平均值。
实验结果:通过实验数据的统计和分析,我们得出了以下结果:1. 不同材料的体积热膨胀系数不同,金属材料的体积膨胀程度最大,而塑料和木材的体积膨胀程度相对较小。
2. 不同材料的体积膨胀程度随温度的升高而增加。
实验三:热膨胀应用实验目的:通过实际应用案例,展示热膨胀的重要性和应用价值。
实验步骤:1. 准备一个铁轨模型和一个温度控制装置。
2. 将铁轨模型固定在一个支架上,并保持平行。
3. 将温度控制装置放置在铁轨的一端,并逐渐升高温度。
4. 观察铁轨的变形情况,并记录下来。
热膨胀系数测量实验方法与误差分析
热膨胀系数测量实验方法与误差分析热膨胀系数是物质在温度变化下的膨胀程度的表征。
在材料科学和工程领域,准确测量热膨胀系数对于材料的研究与应用至关重要。
本文将介绍一种常用的热膨胀系数测量实验方法,并对其中可能存在的误差进行分析。
一、实验方法热膨胀系数的测量通常采用线膨胀法或体膨胀法,其中线膨胀法是较为常用的实验方法。
以下将以线膨胀法为例,介绍热膨胀系数测量的步骤。
1. 材料准备:选择待测材料并切割成合适的样品。
样品的尺寸要足够大以保证测量的准确性。
2. 实验装置搭建:准备一个测量装置,该装置包括一个恒温槽、一个细长的测量样品和一个测量仪器(如光栅尺或萤石测量仪)。
3. 温度控制:将恒温槽中的温度调整至初始温度,并保持稳定。
初始温度通常选取室温,并根据实际需求进行调整。
4. 测量:将样品放置在测量仪器上,并将仪器调零或调校至初始位置。
记录下初始位置的测量数值。
5. 加热:通过加热源对样品进行加热,使其温度升高。
在加热的过程中,实时记录测量仪器上的数值变化。
6. 数据处理:根据测量数据绘制温度-长度曲线图,并进行数据拟合。
通过拟合得到的直线斜率即为热膨胀系数。
二、误差分析在热膨胀系数测量实验中,常常存在以下几种误差:1. 温度控制误差:恒温槽的温度控制可能存在一定的误差,导致实际测量温度与设定温度之间存在偏差。
为了减小这种误差,可以使用更加精确的温度控制设备,并在测量过程中对恒温槽的温度进行实时监测。
2. 仪器误差:测量仪器的精度与稳定性对测量结果的准确性有重要影响。
在实验中,应选择高精度、高稳定性的测量仪器,并经常进行校准。
3. 样品准备误差:样品的尺寸、形状等因素可能对测量结果产生一定的影响。
为了减小这种误差,应选择具有高度均匀性的样品,并进行精确的尺寸测量。
4. 数据处理误差:在数据处理过程中,拟合方法的选择以及实验数据的筛选等因素可能引入误差。
为了减小这种误差,应选用适当的数据处理方法,并在数据拟合之前对数据进行严格的筛选与处理。
热膨胀实验
实验一热膨胀实验一.实验目的1.了解材料线膨胀系数测定的意义、方法。
2.了解WTD2智能型热膨胀仪的原理、结构和操作步骤。
3.学会初步掌握测试数据和曲线的分析方法。
二.实验原理现代化大型工程,如高层建筑、铁路、桥梁、航空航天器件等,都是由多种复杂的材料构成,要经过酷暑寒冬甚至太空中的急剧温度变化,因此必须确切地掌握有关材料的热膨胀系数以及其随温度变化的规律。
利用热膨胀方法对材料进行测定和研究称为“膨胀分析”。
它不仅用于膨胀系数的测定,也是研究动态相变过程的有效手段,例如钢中过冷奥氏体的等温转变过程(TTT曲线)和连续冷却转变过程(CCT曲线)的测定,最常用的方法就是膨胀分析。
在金属材料研究中,材料的结构转变、再结晶、时效固溶和沉淀析出,往往都伴随着体积的变化,因此可以用膨胀分析法来研究。
又如粉末冶金中材料烧结致密度的评定,非晶体材料的软化温度的测定等,也可以用这一方法。
1.线膨胀系数线膨胀系数是指与单位温度变化对应的试样单位长度的线膨胀量,当温度从T1变到T2时,试样的长度相应地从L1变到L2, 则材料在该温度区间的平均线膨胀系数α为:L2-L1 ΔLα=—————=————L1(T2-T1) L1 ΔT线膨胀系数α单位为: mm·mm-1·℃-12. 体膨胀系数体膨胀系数是指与单位温度变化对应的试样单位体积的体积膨胀量,当温度从T1变到T2时,试样的体积相应地从V1变到V2,则材料在该温度区间的平均体膨胀系数β为:V2-V1 ΔVβ=——————=————V1 (T2-T1) V1ΔT由于体膨胀系数测定较为复杂,所以对于热膨胀各向同性的材料,平均体膨胀系数β与平均线膨胀系数α之间有如下的关系:β=3α〔1+α(T2-T1)〕因为α(T2-T1)≤1,可以进一步简化为:β≈3α对于热膨胀各向异性的材料,平均体膨胀系数β可近似用三个相互垂直的晶轴方向的线膨胀系数α1、α2、α3的和来表示之间,有如下的关系:β≈α1+α2+α3由于膨胀系数实际上并不是一个恒定的值,而是随温度变化的。
材料的热膨胀试验实验报告
材料的热膨胀试验实验报告
1. 实验目的
本实验旨在研究材料的热膨胀性质,并通过实验数据分析计算材料的热膨胀系数。
2. 实验方法
2.1 准备材料
准备一定数量的待测材料样本,还需要热膨胀测量装置、温度计以及记录实验数据的工具。
2.2 实验步骤
1. 将待测材料样本放入热膨胀测量装置中。
2. 确保装置密封良好,并且可以控制温度。
3. 将装置中的材料样本温度升高至一定温度(例如100摄氏度)。
4. 使用温度计测量材料样本的温度。
5. 记录下材料的初始长度和温度。
6. 维持装置中的温度稳定,并定期记录下材料的长度和相应温度。
7. 将材料的温度逐渐降低直至室温,记录下相应的长度和温度。
8. 根据实验数据计算出材料的热膨胀系数。
3. 实验结果及分析
在实验过程中,我们记录了不同温度下材料的长度,并计算了
材料的热膨胀系数。
根据结果分析,我们得出了以下结论:(根据
具体实验结果进行描述)
4. 结论
通过实验我们得出了待测材料的热膨胀性质,并计算出了材料
的热膨胀系数。
这些结果对于材料工程、建筑工程等领域具有一定
的指导意义。
5. 实验总结
本实验通过研究材料的热膨胀性质,通过实验数据计算出了材
料的热膨胀系数。
然而,我们在实验过程中可能存在一些误差,这
些误差可能会对结果产生一定的影响。
因此,在今后的研究中,我
们需要进一步优化实验条件,并引入更精确的测量方法,以获得更
加准确的实验结果。
6. 参考文献
(列出相关引用的文献)。
热膨胀系数测定实验报告
热膨胀系数测定实验报告篇一:固体热膨胀系数的测量实验报告固体热膨胀系数的测量班级:姓名:学号:实验日期:一、实验目的测定金属棒的线胀系数,并学习一种测量微小长度的方法。
二、仪器及用具热膨胀系数测定仪(尺读望远镜、米尺、固体线膨胀系数测定仪、铜棒、光杠杆、温度计等)三、实验原理1.材料的热膨胀系数线膨胀是材料在受热膨胀时,在一维方向上的伸长。
在一定的温度范围内,固体受热后,其长度都会增加,设物体原长为L,由初温t1加热至末温t2,物体伸长了△L,则有?L?L??L?t2?t1?(1) Lt 2 ?t 1 (2)??此式表明,物体受热后其伸长量与温度的增加量成正比,和原长也成正比。
比例系数称为固体的线胀系数。
一般情况下,固体的体胀系数为其线胀系数的3倍。
2.线胀系数的测量在式(1)中△L是个极小的量,这样微小的长度变化,普通米尺、游标卡尺的精度是不够的,可采用千分尺、读数显微镜、光杠杆放大法、光学干涉法等。
考虑到测量方便和测量精度,我们采用光杠杆法测量。
光杠杆系统是由平面镜及底座,望远镜和米尺组成的。
光杠杆放大原理如下图所示:当金属杆伸长△L时,从望远镜中叉丝所对标尺刻度前后为b1、b2,这时有:带入(2)式得固体线膨胀系数为:b2?b1?L?2Dl?L??b2?b1?l2D??l?b2?b1?l?k2DLt2?t12DL四、实验步骤及操作1.单击登陆进入实验大厅2.选择热力学试验单击3.双击固体热膨胀系数的测量进入实验界面4.在实验界面单击右键选择“开始实验”5.调节平面镜至竖直状态6.进行望远镜调节,调节方位、聚焦、目镜是的标尺刻线清晰,调节中丝读数为0.0mm,并打开望远镜视野7.单击铜棒测量长度,单击温度计显示铜棒温度,打开电源加热,记录每升高10度时标尺读数直至温度升高到90度止8.单击卷尺,分别测量l、D,9.以t为横轴,b为纵轴作b-t关系曲线,求直线斜率。
10.代入公式计算线膨胀系数值。
热膨胀的实验与观察初中二年级物理科目教案
热膨胀的实验与观察初中二年级物理科目教案实验目的:通过观察和实验,了解热膨胀的概念,探究物体受热膨胀的原理和规律。
实验器材:- 实验台- 热源- 硬质塑料球- 塑料杯- 温度计- 水- 笔记本实验步骤:1. 准备工作:- 在实验台上放置一个热源,可使用一个小型火焰或电烙铁,并确保其安全性。
- 将硬质塑料球置于塑料杯中,确保球能够自由地滚动。
2. 实验一:固体物体的热膨胀- 首先,将硬质塑料球置于实验台上,并使用温度计记录室温下的初始温度。
- 将热源靠近球,并记录球受热后的温度变化。
- 观察球受热膨胀后的体积变化以及形状的变化。
3. 实验二:液体的热膨胀- 准备一个塑料杯,将温度计放入杯中,记录室温下的初始温度。
- 向塑料杯中加入适量的水,并记录水的初始高度。
- 将塑料杯放置在热源上,并记录水的温度变化以及高度变化。
- 观察水受热膨胀后的体积变化以及液面的变化。
4. 实验结果记录:- 在笔记本上建立两个实验数据表格,分别用于记录实验一和实验二的结果。
- 根据实验过程中记录的数据,填写实验数据表格。
- 将实验过程中的观察结果以及实验数据整理成简洁、有条理的报告。
实验分析与讨论:根据实验结果,我们可以得出以下结论:- 实验一中,当硬质塑料球受热时,其体积发生了显著变化,膨胀产生的气体使得球变得更大。
这是因为当物体受热时,分子的运动加剧,分子间的距离增大,导致物体体积的增大。
- 实验二中,当水受热时,其液面上升并且高度发生变化,这是由于水受热后分子运动加剧,分子间距离变大,导致水体积的增大。
液体膨胀时,液面上升的现象被称为液体的温度膨胀。
我们可以通过这个实验进一步讨论热膨胀的应用。
例如,铁路的扣缝间隙、大桥的伸缩缝、管道的膨胀节等都是为了解决因材料受热引起的膨胀和收缩而产生的变形问题。
扩展实验:1. 实验三:气体的热膨胀- 准备一个球形气球,记录其初始直径。
- 将气球放置在热源附近,观察气球受热膨胀后的直径变化。
测量热膨胀系数的实验
测量热膨胀系数的实验热膨胀是物体受热后体积增大的现象。
所有物质都会受到温度变化的影响,通过测量物体的热膨胀系数,可以了解物质的热膨胀性质。
本文将介绍一种测量热膨胀系数的实验方法,旨在帮助读者更深入地了解物体的热膨胀行为。
实验材料和设备:1. 金属直尺:用于测量物体的长度变化;2. 温度计:用于测量温度变化;3. 热水槽:用于提供热源;4. 增量测微计:用于精确测量长度变化;5. 测量样品:可以选择不同材质的物体,如金属、塑料等。
实验步骤:1. 准备工作:将热水槽中的水加热至适当温度,将增量测微计和温度计校准并调至待测物体附近;2. 测量物体的初始长度:利用金属直尺测量待测物体的长度,并记录下初始值;3. 将待测物体浸入热水槽中:将物体完全浸入已经预热的热水槽中,保证物体充分受热;4. 观察温度变化:利用温度计记录并观察热水槽中的水的温度变化,等待温度稳定;5. 检测长度变化:用增量测微计测量物体的长度变化,并记录下读数;6. 重复实验:可以通过多次重复实验提高实验的准确性和可靠性;7. 数据处理:计算物体的热膨胀系数。
在实验中,我们可以通过记录测量数据并运用公式来计算物体的热膨胀系数。
物体的热膨胀系数可以用来描述物体在单位温度变化下的长度变化程度。
一般来说,热膨胀系数是一个材料的物理性质,不同材料的热膨胀系数有所不同。
例如,金属通常具有较大的热膨胀系数,而塑料等非金属材料的热膨胀系数较小。
热膨胀系数的实验测量可以帮助我们了解物质在温度变化下的性质和规律。
通过实验测量,我们可以得到物质的热膨胀系数,进而推测物体在不同温度下的长度变化。
这对于一些特定领域的应用非常重要。
例如,在工程设计中,了解材料的热膨胀性质可以有效避免由于温度变化引起的材料损坏或结构变形。
除了测量物体的线膨胀系数,我们还可以进行表面膨胀系数的测量。
通过将待测物体的表面划分为网格,利用增量测微计测量表面网格的变形情况,然后计算表面膨胀系数。
小学物理中的热膨胀实验
小学物理中的热膨胀实验
在小学物理实验中,热膨胀实验是一个有趣且直观的实验,它帮助学生理解物体的热胀冷缩现象。
实验材料:一个带有空心部分的金属球、一个金属环、一盏酒精灯或其他热源、水、一个温度计。
实验步骤:
1. 将金属球放入金属环中,确保金属球可以自由通过金属环。
2. 在金属球中加入适量的水,使水面刚好与金属球的空心部分齐平。
3. 将金属环放在一个平坦的表面上,确保金属球可以在金属环中自由移动。
4. 使用温度计测量水的温度,并记录下来。
5. 将酒精灯或其他热源放在金属球旁边,加热金属球。
注意安全,不要让学生直接接触热源。
6. 观察金属球的变化,当金属球受热时,它会膨胀,从而无法通过金属环。
7. 持续加热金属球,直到水开始沸腾。
此时,记录水的温度。
8. 停止加热,让金属球冷却。
观察金属球的收缩,它将再次能够通过金属环。
通过这个实验,学生可以观察到物体在受热时会膨胀,而在冷却时会收缩。
这是由于物体的分子在受热时会增加运动速度,从而增加了它们之间的距离,导致物体膨胀。
而在冷却时,分子的运动速度减慢,它们之间的距离减小,物体收缩。
这个实验可以通过让学生亲自操作和观察,帮助他们更好地理解物体的热胀冷缩现象。
同时,教师可以引导学生思考生活中其他类似的现象,如铁轨在夏天会膨胀,从而产生缝隙,而在冬天会收缩,从而使缝隙变小。
热膨胀实验了解物体受热膨胀的原理
热膨胀实验了解物体受热膨胀的原理热膨胀是物体在受热时由于其分子热运动引起的体积扩大的现象。
理解物体受热膨胀的原理对于工程设计、材料选择以及热力学研究都具有重要的意义。
为了更好地探究热膨胀现象的原理,科学家们进行了一系列的热膨胀实验。
本文将通过介绍几种热膨胀实验的原理和方法,帮助读者更好地理解物体受热膨胀的原理。
1. 线膨胀实验线膨胀实验是最基本的热膨胀实验之一。
它通过测量材料在受热时线膨胀的情况,来研究物体的热膨胀性质。
实验中,通常使用一个金属杆作为实验材料,将其一端固定,然后加热另一端。
通过测量杆的长度变化,就可以计算出其线膨胀系数。
线膨胀实验不仅可以用来研究材料的热膨胀性质,还可以用来测试材料的热膨胀系数是否符合设计要求,为工程设计提供参考。
2. 液体膨胀实验液体膨胀实验是研究液体在受热时的体积变化的一种实验方法。
常见的液体膨胀实验有玻璃水银温度计实验和水的膨胀实验。
玻璃水银温度计实验是通过观察玻璃管中水银的移动情况,来测量温度的一种方法。
当温度升高时,水银柱上升,表明温度升高。
这是因为在温度升高时,热力学使得水银膨胀,从而推动水银柱上升。
水的膨胀实验则是将水放入密闭容器中,加热容器,然后测量压力的变化。
实验发现加热后容器内的压力增加,这是因为水膨胀引起了容器内部的压力增加。
3. 固体膨胀实验固体膨胀实验主要用于研究固体材料在受热时的体积变化。
常用的实验方法有线膨胀实验和体膨胀实验。
线膨胀实验我们已经在前面提到过了,它主要用于测量杆材料的线膨胀系数。
体膨胀实验则是通过测量固体样品的体积变化来研究物体的热膨胀特性。
实验中,固体样品被加热,然后通过密度计或体积计来测量样品的体积变化。
这些实验数据将帮助科学家们更好地了解固体材料的热膨胀行为和特性。
总结起来,热膨胀实验通过测量材料在受热过程中的线膨胀、体膨胀或液体膨胀等现象,从而了解物体受热膨胀的原理。
这些实验结果对于材料工程、工程设计以及热力学研究都具有重要的参考价值。
热膨胀实验的步骤和数据处理方法
热膨胀实验的步骤和数据处理方法热膨胀实验是一种常用的测试物体在受热过程中的体积变化的实验方法。
它可以帮助我们了解物体在不同温度下的热膨胀特性,以及对于热膨胀现象的相关数据进行处理和分析。
本文将介绍热膨胀实验的步骤和数据处理方法。
一、热膨胀实验的步骤1. 准备实验材料和设备根据实验目的选择相应的材料和设备,一般包括热膨胀材料样品、温度计、加热装置和测量工具等。
2. 确定实验条件根据实验的需要,确定实验条件,比如设定初始温度、升温速率和温度范围等。
3. 准备样品将样品进行处理,确保其表面干净,避免污染影响实验结果。
根据实验需求制备不同形状和尺寸的样品。
4. 进行实验将样品放置在实验装置中,确保样品与温度计、加热装置的接触良好。
根据设定的实验条件,进行加热操作。
5. 记录实验数据在实验过程中,及时记录样品的温度和对应的长度或体积数据。
可采用连续记录或定时记录的方式,确保实验数据的准确性和全面性。
6. 停止实验当达到实验设定的最高温度或其他条件时,停止加热操作,并记录下此时的温度和样品的长度或体积。
二、热膨胀实验的数据处理方法热膨胀实验的数据处理主要包括计算膨胀系数和绘制热膨胀曲线两个方面。
1. 计算膨胀系数膨胀系数是评估物体热膨胀性质的重要参数。
在实验中,可通过以下公式计算膨胀系数:膨胀系数 = (L2 - L1) / (L1 * (T2 - T1))其中,L1和L2分别表示样品在温度T1和T2下的长度或体积,T1和T2分别表示对应的温度。
2. 绘制热膨胀曲线根据实验数据,可以绘制热膨胀曲线来更直观地观察物体的热膨胀特性。
在图表上,横轴表示温度,纵轴表示样品的长度或体积。
通过将记录的数据以温度为横轴、长度或体积为纵轴绘制出的曲线,可以清晰地展示物体随温度变化时的膨胀情况。
在绘制热膨胀曲线时,可以选择适当的图表类型,比如折线图或曲线图等,以便更好地展示数据变化的趋势。
三、总结热膨胀实验是研究物体在受热过程中体积变化的一种有效方法。
热膨胀实验探索物体因温度变化而产生的体积变化
热膨胀实验探索物体因温度变化而产生的体积变化在自然界中,物体的体积会因为温度的变化而发生变化,这一现象被称为热膨胀。
热膨胀广泛应用于工程、建筑和机械等领域,因此对于了解物体因温度变化而产生的体积变化非常重要。
为了探索热膨胀现象,我们进行了一系列实验。
在实验中,我们选取了不同材料的物体,通过改变它们的温度,观察并记录其体积的变化情况。
实验一:金属棒的热膨胀我们首先选取了一根金属棒进行实验。
实验前,我们测量了金属棒的长度为50厘米,并标明了刻度。
然后,我们将金属棒置于一个恒温器中,并将温度设定为25摄氏度。
在恒温器中保持金属棒的温度稳定后,我们用一个游标卡尺再次测量了金属棒的长度。
结果显示,金属棒的长度变为50.5厘米。
我们得出结论,随着温度的变化,金属棒的长度发生了微小的增加,即发生了热膨胀现象。
实验二:液体的热膨胀接下来,我们将研究液体的热膨胀。
我们选择了一根直径较小的小玻璃管,将其固定在一个夹子上,管内注入了一定量的水。
我们首先测量了水的初始体积,并记录下来。
然后,我们将小玻璃管放入一个加热水槽中,并逐渐加热水槽中的水温。
随着温度的上升,我们观察到小玻璃管内的水开始上升,并最终溢出。
我们立即关闭加热设备,并停止记录温度。
通过测量溢出的水的体积,我们发现水的体积增加了一倍以上。
这表明,随着温度的变化,液体的热膨胀产生了明显的体积变化。
实验三:固体物体的热膨胀最后,我们对固体物体进行了热膨胀实验。
我们选取了一块木板,并在其表面划上一条刻度线,作为参考。
我们将木板放入一个预先设定好的烤箱中,并将温度逐渐提高。
当烤箱温度达到200摄氏度时,我们接连测量了木板的长度。
实验结果显示,当温度上升至200摄氏度时,木板的长度变化了约1.5厘米,远远超过了实验一和实验二的变化。
通过以上实验,我们可以清楚地看到物体因温度的变化而产生的体积变化。
无论是金属棒、液体还是固体物体,它们在加热过程中都发生了膨胀现象。
热膨胀现象在日常生活中有着广泛的应用。
高中物理实验研究热膨胀现象
高中物理实验研究热膨胀现象热膨胀现象是物体在加热或冷却过程中,由于温度变化而导致尺寸发生变化的现象。
在日常生活中,我们经常能够观察到热膨胀现象,比如当我们在冷水中倒入热水时,玻璃杯会发出脆响;当我们在寒冷的冬天开车经过门把手时,手会感觉特别冷,这都是由于物体的热膨胀现象所导致的。
为了更深入地研究热膨胀现象,我们在高中物理实验课上进行了一项相关实验。
实验的目的是探究不同物质受热时的膨胀特性,并通过实测数据来验证热膨胀定律。
实验材料和器材的准备:1. 金属尺:用于测量物体的长度变化。
2. 硬度较小的金属块:如铝块、铜块等,用于实验中的加热和冷却。
3. 温度计:用于测量和记录物体的温度变化。
4. 火柴或蜡烛:用于提供热能。
5. 实验用杯:用于盛放加热或冷却用的金属块。
实验步骤:1. 实验前准备:将金属尺固定在桌面上,确保尺的一端固定不动,并调整好零点位置;准备好温度计。
2. 实验一:用火柴或蜡烛燃烧,将其接近金属块的一端,使金属块受到加热。
同时,用温度计测量并记录金属块的温度变化,并用金属尺测量并记录金属块的长度变化。
3. 实验二:将受热的金属块放入实验用杯中,倒入适量的冷水进行冷却。
同样,用温度计测量并记录金属块的温度变化,并用金属尺测量并记录金属块的长度变化。
4. 重复实验一和实验二多次,记录不同温度下金属块的温度和长度的变化情况。
5. 结束实验后,整理实验数据,并进行数据的统计、分析和处理。
实验结果和讨论:在实验过程中,我们观察到了金属块随温度变化而出现的长度变化。
当金属块受热时,其长度会随着温度的升高而增加;当金属块冷却时,其长度会随着温度的降低而减小。
这验证了热膨胀定律:物体在加热时膨胀,在冷却时收缩。
通过对实验数据的分析,我们还可以得出以下结论:1. 不同的物质具有不同的膨胀特性。
在实验中,我们可以选择不同材质的金属块进行加热和冷却,观察其长度变化情况。
我们发现,不同的金属块在相同温度变化下的长度变化幅度是不同的,这表明不同金属材料的热膨胀系数不同。
热膨胀实验研究物体热膨胀的规律与应用
热膨胀实验研究物体热膨胀的规律与应用热膨胀是指物质在温度升高时,体积会增大的现象。
热膨胀是一个普遍存在于物质中的自然现象,并且对于实际生活和工业生产都有一定的影响。
为了进一步研究物体的热膨胀规律和应用,科学家们进行了许多热膨胀实验。
一、热膨胀实验的设备与方法为了进行热膨胀实验,需要准备合适的设备以及一系列实验步骤。
通常,实验中需要使用一个热源、一个测温仪器以及测量物体尺寸变化的工具。
下面将详细介绍热膨胀实验的设备与方法。
1. 设备准备在进行热膨胀实验前,首先需要准备以下设备:- 一个恒温槽或恒温器:用于提供一个恒定的温度环境,使物体能够在相同温度下进行膨胀实验。
- 一个温度计或温度传感器:用于测量实验中的温度变化。
- 一个测量工具:可以是尺子、游标卡尺等,用于测量物体的尺寸变化。
- 一些试件:可以是不同材料的棒状物体,尽量避免使用容器,以免干扰膨胀的测量。
- 其他辅助工具:如热保护手套、托盘等。
2. 实验步骤在热膨胀实验中,依据具体需求,可以选择不同的方法和步骤。
以下是一个基本的实验步骤:1) 将恒温槽或恒温器温度设定为想要进行实验的温度,待温度稳定后开始实验。
2) 测量试件初始长度,并记录。
3) 将试件放入恒温槽或恒温器中,等待一段时间(通常为10-15分钟)使其温度与环境达到平衡。
4) 将试件取出,立即使用测量工具测量其长度。
将测得的长度与初始长度进行对比,计算膨胀量。
5) 如需继续进行不同温度下的实验,重复2-4步骤。
二、热膨胀规律研究结果通过大量实验的积累与数据分析,科学家们已经总结出物体热膨胀的一些规律。
下面将介绍一些常见的热膨胀规律。
1. 同样物质在不同温度下的膨胀实验结果表明,同一种物质在不同温度下的膨胀量是不同的,但它们之间存在着一定的关系。
通常情况下,物体的膨胀量与温度的变化呈线性关系,即温度升高一个单位,膨胀量也会相应增加一个单位。
2. 不同物质之间的膨胀差异不同的物质在相同温度下的膨胀量是不同的,这是因为不同物质具有不同的热膨胀系数。
热膨胀实验的步骤
热膨胀实验的步骤热膨胀实验是一种常见的物理实验,用来研究物体随温度变化而引起的体积变化。
本文将为您介绍热膨胀实验的步骤,并按照实验报告的格式进行描述。
【实验报告】标题:摘要:本实验旨在通过观察和测量物体在不同温度下的体积变化,探究热膨胀的规律。
实验中我们选择了某种材料的直条形样品,利用螺旋测微器测量样品在不同温度下的长度,并计算出对应的线膨胀系数。
关键词:热膨胀,体积变化,温度,线膨胀系数一、实验目的本实验的目的是通过观察和测量物体在不同温度下的体积变化,理解热膨胀的原理与规律,并掌握测量线膨胀系数的方法。
二、实验器材1. 直条形样品:某种金属材料2. 温度计:用于测量温度变化3. 螺旋测微器:用于测量样品长度变化4. 温水槽:用于加热样品5. 导热垫:放置样品的热绝缘底座1. 将导热垫放置在温水槽的底部,确保导热垫处于水平状态。
2. 将温度计插入温水槽内,并调整至与样品相同的温度。
3. 将直条形样品放置在导热垫上,确保样品紧贴导热垫并处于水平状态。
4. 用螺旋测微器测量样品的初始长度,并记录下初始温度。
5. 打开恒温水槽的加热开关,使温水槽内的温度逐渐升高。
每隔10℃记录一次样品的长度变化,并记录下对应的温度。
6. 当温度升高到所需范围时,关闭加热开关,并继续记录样品的长度变化直至温度恢复到初始温度。
7. 使用螺旋测微器测量样品的最终长度,并记录下最终温度。
8. 计算出每个温度下样品的线膨胀系数,公式为:线膨胀系数 = (样品的最终长度 - 样品的初始长度) / (样品的初始长度 ×温度变化)四、实验结果与分析根据实验步骤中记录的数据,我们可以绘制温度与样品长度变化的图表。
通过分析图表可以看出,随着温度的升高,样品的长度逐渐增加,即发生了热膨胀现象。
同时,我们可以利用实验数据计算出样品的线膨胀系数,并进一步研究物体的膨胀性质。
通过本次热膨胀实验,我们得出了以下结论:1. 在一定温度范围内,物体的长度随温度的升高而增加,即发生了热膨胀现象。
热膨胀的实验观察与分析
热膨胀的实验观察与分析热膨胀是物体在受热后发生体积变化的现象,它是由于物体分子内部的热运动增加导致分子之间的相互作用力减小,从而使物体的体积增大。
为了观察和分析热膨胀现象,我们进行了一系列实验。
首先,我们准备了一个金属棒和一个量具,用来测量金属棒的长度变化。
然后,我们将金属棒放置在一个恒温水槽中,稳定温度在室温下(约为25℃)。
接下来,我们用灯泡照射金属棒一段时间,使其受热。
在照射期间,我们使用量具测量金属棒的长度变化,记录下实验数据。
实验结果显示,金属棒在受热后发生了明显的膨胀。
具体而言,我们观察到金属棒的长度随着温度的升高而增加。
这与热膨胀的原理相符。
热膨胀的原理是,当物体受热时,分子内部的热运动增加,分子之间的相互作用力减小,导致物体的体积增大。
进一步分析实验结果,我们发现金属棒的膨胀程度与温度的升高呈线性关系。
也就是说,金属棒的长度变化与温度的变化之间存在一定的比例关系。
这与热膨胀的物理规律相符。
热膨胀的物理规律是,物体的膨胀量正比于温度的变化量。
通过实验观察和分析,我们得出以下结论:热膨胀是物体在受热后发生体积变化的现象,它是由于物体分子内部的热运动增加导致分子之间的相互作用力减小,从而使物体的体积增大。
热膨胀的程度与温度的升高呈线性关系,膨胀量正比于温度的变化量。
热膨胀在我们日常生活中有着广泛的应用。
例如,在铁路的铺轨时,为了避免铁轨因温度变化而发生过大的膨胀或收缩,需要在铁轨的两端设置伸缩节,以允许铁轨的伸长或收缩。
此外,夏季汽车太阳能还会因为高温而膨胀,造成轮胎爆胎的现象。
因此,了解和掌握热膨胀的规律对于工程设计和生活安全都非常重要。
综上所述,热膨胀是物体在受热后发生体积变化的现象,它是由于物体分子内部的热运动增加导致分子之间的相互作用力减小,从而使物体的体积增大。
热膨胀的程度与温度的升高呈线性关系,膨胀量正比于温度的变化量。
热膨胀在工程设计和生活中有着重要的应用价值。
在热膨胀的实验中,我们还可以观察到不同物质对温度变化的响应差异。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
实验一热膨胀实验
一.实验目的
1.了解材料线膨胀系数测定的意义、方法。
2.了解WTD2智能型热膨胀仪的原理、结构和操作步骤。
3.学会初步掌握测试数据和曲线的分析方法。
二.实验原理
现代化大型工程,如高层建筑、铁路、桥梁、航空航天器件等,都是由多种复杂的材料构成,要经过酷暑寒冬甚至太空中的急剧温度变化,因此必须确切地掌握有关材料的热膨胀系数以及其随温度变化的规律。
利用热膨胀方法对材料进行测定和研究称为“膨胀分析”。
它不仅用于膨胀系数的测定,也是研究动态相变过程的有效手段,例如钢中过冷奥氏体的等温转变过程(TTT曲线)和连续冷却转变过程(CCT曲线)的测定,最常用的方法就是膨胀分析。
在金属材料研究中,材料的结构转变、再结晶、时效固溶和沉淀析出,往往都伴随着体积的变化,因此可以用膨胀分析法来研究。
又如粉末冶金中材料烧结致密度的评定,非晶体材料的软化温度的测定等,也可以用这一方法。
1.线膨胀系数
线膨胀系数是指与单位温度变化对应的试样单位长度的线膨胀量,当温度从T1变到T2时,试样的长度相应地从L1变到L2, 则材料在该温度区间的平均线膨胀系数α为:
L2-L1 ΔL
α=—————=————
L1(T2-T1) L1 ΔT
线膨胀系数α单位为: mm·mm-1·℃-1
2. 体膨胀系数
体膨胀系数是指与单位温度变化对应的试样单位体积的体积膨胀量,当温度从T1变到T2时,试样的体积相应地从V1变到V2,则材料在该温度区间的平均体膨胀系数β为:
V2-V1 ΔV
β=——————=————
V1 (T2-T1) V1ΔT
由于体膨胀系数测定较为复杂,所以对于热膨胀各向同性的材料,平均
体膨胀系数β与平均线膨胀系数α之间有如下的关系:
β=3α〔1+α(T2-T1)〕
因为α(T2-T1)≤1,可以进一步简化为
:
β≈3α
对于热膨胀各向异性的材料,平均体膨胀系数β可近似用三个相互垂直的晶轴方向的线膨胀系数α1、α2、α3的和来表示之间,有如下的关系:
β≈α1+α2+α 3
由于膨胀系数实际上并不是一个恒定的值,而是随温度变化的。
所以上述膨胀系数都是再一定温度范围ΔT内的平均值,因此在使用时要注意它适用的温度范围。
表1.1列出了一些常用材料的膨胀系数。
三.实验方法
热膨胀系数的测定方法有许多,可分为接触法和非接触法两类.。
接触法是将物体的膨胀量用一根传递杆一接触的方式传递出来,再配以不同的检测仪器测得;非接触法则不采用任何传递机构。
本次实验采用接触方式的示差法检测。
示差法是基于采用热稳定性良好的材料石英玻璃(棒和管)在较高的温度下,其线膨胀系数随温度而改变的性质很小。
当温度升高时,石英玻璃与待测试样都会发生膨胀,但是待测试样的膨胀比石英玻璃管上同样长度部分的膨胀要大。
因而使得与待测试样相接触的石英玻璃棒发生移动,
这个移动是石英玻璃管、石英玻璃棒和待测试样三者的同时伸长和部分抵消后在传感器上所显示的ΔL值,它包括试样与石英玻璃管和石英玻璃棒的热膨胀之差值,测出这个系统的伸长之差值及加热前后的温度差,并根据已知石英玻璃的膨胀系数,便可算出待测试样的热膨胀系数。
1.实验仪器
本次实验设备为WTD2型智能热膨胀仪。
其结构见图1.1
图1.1 热膨胀仪结构图
1—测温热电偶2—膨胀仪电炉3—电热丝4—电流表5—控制器6—电炉铁壳
7—电炉芯8—待测试样9—石英玻璃棒10—石英玻璃管11—带水冷套遮热板
12—支架13—位移传感器
①仪器由主体(电炉及保温材料、机座、样品部件、位移测量部件、
冷却部件),精密温度控制器,位移传感器及控制器,保护气氛系
统及计算机系统所组成。
②电炉采用硅碳管作为发热元件,莫莱石纤维为保温材料。
③样品部件由外套管、位移传递杆组成。
1000℃以下测试用石英管、
杆;1000℃以上用刚玉管、杆。
样品尺寸为Φ6~8×40mm。
④采用电感调频式位移传感器,量程为±2.5mm,配套有二次仪表位
移控制仪,分辨率1μ,精度0.10%。
⑤温度控制器具有手动和自动功能,输出的电压值可以手动调节,因
此升温速率可手动设定或由程序曲线设定。
⑥气氛控制器由气源、稳压阀流量计组成,可同时采用双路供气。
气
氛一般用氧化气氛(O2)或保护气氛(N2)。
⑦计算机系统分别与温度控制器和位移传感器测控仪连接,其配套的
数据采集与处理软件可以自动的采集温度、位移量及对应时间,计
算和处理数据,绘制伸长/温度曲线和数据报表功能。
2.实验步骤
①按测试要求选择中、高温系统样品部件,中温(1000℃以下)用石英
管、杆;高温(1000℃以上)用刚玉管、杆。
②装样方法:手摇仪器右侧手摇把使样品部件移动至最左端,暴露样
品槽,轻拿样品放入槽中,用小起子轻拨样品杆使之与样品接触良
好,最后手摇摇把使样品部件右移进入电炉中。
③接通冷却水源,观察出水口有水流出。
④检查温控器在手动方式,手动调压钮在最坐位置。
然后接通温控器
和位移控制器电源,预热5分钟。
⑤打开计算机进入“热膨胀仪数据采集”软件,按提示在温控器自整
定仪表上设定温度程序,位移传感器清零,按下通讯健,温控器设
置为自动方式开始实验。
⑥测试完成后待温度降至室温后取出试样,切断仪器电源水源(炉温
200℃以下切断水源)。
⑦在计算机上处理实验数据,并可打印数据曲线输出。
⑧需要使用气氛时,须先卸下左侧板装上气氛管后再装上左侧板,然
后按上述步骤安装样品,接通气源,准备开始实验(本仪器气氛系
统只在使用刚玉样品部件时用)。
特别注意:
样品部件和气氛保护管是贵重、易碎部件,使用中应格外小心!
四.实验报告
1.简要叙述测定热膨实验原理
2.简要叙述测定热膨胀系数的意义
3.简要叙述热膨胀仪的结构和测试工作过程
4.分析测试曲线和数据。