金属线膨胀系数的测定
首先,实验的目的。
1.掌握金属线膨胀系数的定义和物理意义;
2.学习并掌握金属线膨胀系数的测定方法;
3.了解不同金属材料的线膨胀系数差异及其影响因素。
二、实验原理。
线膨胀系数是描述金属材料在温度升高时长度增加的相对量。 数学表达式为:= δl l * t,式中为线性膨胀系数,δl为温度升高后长度的增加,l为原始长度,δt为温度升高。 通过测量金属材料在不同温度下的长度变化,可以计算出其线膨胀系数。
3.实验程序。
1.准备实验设备:热膨胀试验机、恒温水箱、金属试样、游标卡尺、温度计等;
2.将金属试样固定在热膨胀试验机的加热段,确保试样与仪器接触良好;
3.将恒温水箱中的水加热到预设的起始温度,并将热膨胀测试仪的加热段放入恒温水箱中,以确保仪器与水充分接触;
4.记录实验t1的初始温度和金属样品l1的原始长度。
5.缓慢升高罐体温度,并记录每次升温后的温度t和金属样品的相应长度l;
6.重复步骤5,直到温度上升到预设的结束温度;
7.在实验结束时,整理数据并计算金属样品的线性膨胀系数。
4.数据分析与处理。
1.根据实验数据,绘制了温度与长度变化的关系图。
2.根据图计算各温度点的线膨胀系数;
3.对所有温度点的线膨胀系数求平均,得到最终的线膨胀系数值。
4.分析了不同金属材料线膨胀系数的差异及其影响因素。
5.实验结论。
通过本次实验,我们掌握了确定金属线膨胀系数的方法,了解了不同金属材料线膨胀系数的差异及其影响因素。 实验结果表明,金属材料的线膨胀系数与其类型、纯度、晶体结构等因素有关。 在实际应用中,金属材料的线膨胀系数对热工设备的结构设计和安全运行具有重要意义。 通过对金属线膨胀系数的测量和研究,可为相关领域提供理论依据和实践指导。 同时,该实验方法具有较高的精度和可靠性,可广泛应用于其他材料线膨胀系数的测定。