文档介绍：DH4608A 型金属热膨胀系数实验仪使用说明书杭州大华仪器制造有限公司固体的线热膨胀系数的测量物体因温度改变而发生的膨胀现象叫“热膨胀”。通常是指外压强不变的情况下, 大多数物质在温度升高时, 其体积增大, 温度降低时体积缩小。也有少数物质在一定的温度范围内,温度升高时,其体积反而减小。在相同条件下, 固体的膨胀比气体和液体小得多, 直接测定固体的体积膨胀比较困难。但根据固体在温度升高时形状不变可以推知,一般而言,固体在各方向上膨胀规律相同。因此可以用固体在一个方向上的线膨胀规律来表征它的体膨胀。本仪器由恒温水浴锅、循环水泵、千分尺、管状被测材料、康铜热电偶温度计组成,实验方法直观,测量精度高。一、实验目的⒈了解 DH4608A 金属热膨胀系数实验仪的基本结构和工作原理。⒉掌握千分表和温度控制仪的使用方法。⒊掌握测量金属线热膨胀系数的基本原理。 4 .测量不锈钢管、紫铜管等的线膨胀系数。 5 、学会用热电偶测量温度。 5. 学会用图解图示法处理实验数据,并分析实验误差二、实验原理在一定温度范围内,原长为 L0 (在 t0=0℃时的长度)的物体受热温度升 1 高,一般固体会由于原子的热运动加剧而发生膨胀,在 t (单位℃) 温度时, 伸长量△L, 它与温度的增加量△t(△ t=t-t0 ) 近似成正比, 与原长 L0 也成正比,即: △ L=? × L0 ×△ t(1) 此时的总长是: Lt= L0+ △L(2) 式中? 为固体的线膨胀系数,它是固体材料的热学性质之一。在温度变化不大时, ? 是一个常数,可由式( 1 )和( 2 )得??Lt?L0?L1?? (3) L0tL0t 由上式可见, ? 的物理意义:当温度每升高 1℃时,物体的伸长量△L 与它在 0℃时的长度之比。? 是一个很小的量, 附录中列有几种常见的固体材料的? 值。当温度变化较大时, ? 可用 t 的多项式来描叙: ?= A+Bt+Ct2+ ……式中 A,B,C 为常数。在实际的测量当中,通常测得的是固体材料在室温 t1 下的长度 L1及其在温度 t1至 t2 之间的伸长量,就可以得到热膨胀系数,这样得到的热膨胀系数是平均热膨胀系数?: ?L2?L1?L21 (4) ?L1t2?t1L1t2?t1 式中 L1 和 L2 分别为物体在 t1和 t2 下的长度,△ L21 = L2-L1 是长度为 L1 的物体在温度从 t1 升至 t2 的伸长量。在实验中我们需要直接测量的物理量是?L21 , L1, t1和 t2。 2 为了得到精确的测量结果,因此,我们需要得到精确的? ,这样不仅要对?L21 , t1和 t2 进行精确的测量,还要扩大到对?Li1 和相应的温度 ti 的测量。即: ?Li1?L1(ti?t1) i=1,2,3, ……(5) 在实验中我们等温度间隔的设置加热温度(如等间隔 5℃或 10℃) ,从而测量对应的一系列?Li1 。将所得到的测量数据采用最小二乘法进行直线拟合处理,从直线的斜率可得到一定温度范围内的平均热膨胀系数。三、实验仪器使用说明 1 、仪器组成恒温水浴锅 DH4608A 金属热膨胀系数实验仪千分表待测样品实验架 2 、实验架如下图所示图1 实验架结构图 1- 热电偶安装座 2- 待测样品 3- 挡板 4- 千分表 3 、通常热电偶安装座安装在待测样品中间