fisica 2at

Obiettivo: verificare sperimentalmente l’allungamento di alcuni materiali attraverso la termologia. determinare il loro coefficiente di dilatazione termica lineare λ 

Materiali/ pentolino, fornelletto, asta concava, tubo di gomma, sostegno per l’asta, acqua 

Strumenti: termometro (Portata:100 °C, sensibilità: 0,3 °C),

                     metro (Portata: 1000 mm, sensibilità: 1 mm)

                     dilatometro (Portata: 2mm, sensibilità: 0,02mm)

                     calibro (Portata: 200mm, sensibilità: 0,05mm)

Procedimento: abbiamo montato e fissato l’asta sul dilatometro. Abbiamo messo l’acqua dentro un pentolino per scaldarla e abbiamo attaccato il pentolino all’asta attraverso un tubo di gomma così da far passare il vapore caldo dal pentolino all’interno dell'asta. Così facendo una volta che l’acqua inizia a bollire, arriva all’asta che, a causa del riscaldamento si allunga. Tramite ad un termometro monitoravamo la temperatura dell’asta ed essendo che l’indice è fissato su un perno che gira, quando l’asta si allunga, l’indice gira e amplifica l'allungamento dell'asta metallica

Dati e calcoli (1° misura):

ti = (25± 0,2)°C          tf=(99,8±0,3)°C

Δt (differenza tra tf e ti) = 99,8 – 25,0 = (74,8°±0,5)°C

L(Valore indicato dall’indice del dilatometro)= (42±1)mm             li(lunghezza asta)= (500,0 ± 0,5)mm

Δl (allungamento) = r*L/R = 2,00*42/100,0 = 0,84 mm

EaΔl = (Δr/r + ΔL/L + ΔR/R)* Δl = 0,04 mm

λ (Lambda)= Δl/li*Δt =0,84/500,0*74,8=0,000022°C-¹=2,2*10^-5(°C¹)  Cos’è la Lambda?

La lambda è il coefficiente di dilatazione termica lineare ed è una proprietà caratteristica di ciascun materiale.Ora che so quanto vale la lambda, verifico che l’asta che ho utilizzato è d’alluminio, in quanto il valore di λ misurato corrisponde al valore di λ per l'alluminio che si trova nelle tabelle.

2° misura 

Dati e calcoli :

r = (2,00 ± 0,05)mm      R = (100,0 ± 0,5)mm    

ti = (36,2± 0,2)°C     tf = (99,7± 0,3)°C

L = (20±1)mm       li (lunghezza asta)= (500,0 ± 0,5)mm

Δl (allungamento) = r*L/R = 2,00*20/100,0 = 0,40 mm

EaΔl = (Δr/r + ΔL/L + ΔR/R)* Δl = 0,03mm

Δt (differenza tra tf e ti) = 99.7 – 36,2 = (63,5± 0,5)°C  e con questi dati calcolo il coefficiente di dilatazione:

λ      (Lambda) = Δl/li*Δt = 0,4/500,0*63,5 = 0,000012°C^-1 = 1,2*10^-5 (°C^-1) 

Ora che so quanto vale la lambda, deduco che l’asta che ho utilizzato è d’acciaio.

Conclusioni:

Per concludere, posso dire che grazie alle formule della termologia, ho trovato di quanto si sono allungati 2 tipi di metallo, quindi ho calcolato il loro coefficiente di dilatazione lineare che mi ha permesso di risalire al tipo di metallo impiegato.