Какова длина указателя дилатометрического термометра? Каково расстояние от точки крепления указателя до латунного

Термометры и коэффициент теплового расширения

Разъяснение: Длина указателя дилатометрического термометра зависит от изменения температуры и коэффициента теплового расширения материала. Коэффициент теплового расширения (α) описывает относительное изменение длины тела при изменении температуры на 1 градус Цельсия. Для латуни αl = 0,2·10-4 1/К.

Расстояние от точки крепления указателя до латунного стержня можно найти, используя формулу: ΔL = αl · L0 · ΔT, где ΔL - изменение длины стержня, αl - коэффициент линейного расширения латуни, L0 - начальная длина стержня, ΔT - изменение температуры.

Чтобы найти длину указателя, нужно знать начальную длину стержня и расстояние до латунного стержня. Длина указателя равна L = L0 + ΔL.

При расчете цены деления и чувствительности термометра следует учесть, что цена деления – это расстояние на шкале между двумя соседними делениями. Чувствительность термометра – это изменение длины стержня, соответствующее изменению температуры на 1 градус Цельсия.

Демонстрация:
Задача: Коэффициент теплового расширения для латуни αl = 0,2·10-4 1/К. Изначальная длина стержня L0 = 50. Найдите длину указателя дилатометрического термометра при изменении температуры на 10 градусов Цельсия и расстояние от точки крепления указателя до стержня.

Решение:
1. Найдем изменение длины стержня:
ΔL = αl · L0 · ΔT
ΔL = 0,2·10-4 · 50 · 10 = 0,1 мм

2. Найдем длину указателя:
L = L0 + ΔL
L = 50 + 0,1 = 50,1 мм

3. Расстояние от точки крепления указателя до стержня:
ΔL = αl · L0 · ΔT
ΔL = 0,2·10-4 · 50 · 10 = 0,1 мм

Совет: Чтобы лучше понять тему коэффициента теплового расширения, можно провести эксперимент, нагревая или охлаждая различные материалы и измеряя их изменение длины с помощью дилатометрического термометра.

Дополнительное упражнение:
Коэффициент линейного расширения для алюминия αl = 0,2·10-4 1/К. Начальная длина стержня L0 = 30. Найдите длину указателя дилатометрического термометра при изменении температуры на 20 градусов Цельсия и расстояние от точки крепления указателя до стержня.