Τι εννοείς με την πραγματική επέκταση και την προφανή του υγρού περιγράφει ένα πείραμα για να εξηγήσει το γεγονός;
Πραγματική έναντι φαινομενικής επέκτασης υγρών:
πραγματική επέκταση αναφέρεται στην πραγματική αύξηση του όγκου ενός υγρού όταν θερμαίνεται. Αυτό οφείλεται στην αυξημένη κινητική ενέργεια των υγρών μορίων που τους προκαλούν να κινηθούν περαιτέρω.
εμφανή επέκταση είναι η διαφορά μεταξύ της πραγματικής επέκτασης ενός υγρού και της επέκτασης του δοχείου που βρίσκεται μέσα. Όταν ένα υγρό θερμαίνεται σε ένα δοχείο, τόσο το υγρό όσο και το δοχείο επεκτείνονται. Ωστόσο, το δοχείο επεκτείνεται μικρότερο από το υγρό. Επομένως, η φαινομενική επέκταση του υγρού είναι μικρότερη από την πραγματική επέκτασή του.
Πείραμα για να επιδείξει πραγματική και εμφανή επέκταση:
Υλικά:
* Μια φιάλη με στενό λαιμό
* Ένας φελλός με τρύπα
* Ένας γυάλινος σωλήνας (ελαφρώς στενότερος από την τρύπα στο φελλό)
* Ένας βαθμολογημένος κύλινδρος
* Ένα ποτήρι
* Ζεστό νερό
* Κρύο νερό
* Ένα θερμόμετρο
Διαδικασία:
1. Συμπληρώστε τη φιάλη: Γεμίστε τη φιάλη σχεδόν εντελώς με κρύο νερό, αφήνοντας λίγο χώρο στην κορυφή.
2. Τοποθετήστε το σωλήνα: Τοποθετήστε το φελλό με το γυάλινο σωλήνα μέσα από αυτό στο λαιμό της φιάλης. Βεβαιωθείτε ότι ο σωλήνας εκτείνεται στο νερό.
3. Αρχικό επίπεδο: Σημειώστε το αρχικό επίπεδο νερού στον γυάλινο σωλήνα με δείκτη.
4. Θερμάνετε τη φιάλη: Βυθίστε τη φιάλη στο ποτήρι γεμάτο με ζεστό νερό.
5. Παρατηρήστε την αλλαγή: Παρατηρήστε το επίπεδο νερού στο γυάλινο σωλήνα. Θα δείτε σημαντικά την στάθμη του νερού. Αυτή είναι η εμφανής επέκταση του υγρού.
6. Μετρήστε τη θερμοκρασία: Χρησιμοποιήστε το θερμόμετρο για να μετρήσετε την τελική θερμοκρασία του νερού στη φιάλη.
7. Υπολογίστε την πραγματική επέκταση: Για να υπολογίσετε την πραγματική επέκταση Από το υγρό, θα πρέπει να εξετάσετε την επέκταση της γυάλινης φιάλης. Αυτό μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:
* πραγματική επέκταση =εμφανή επέκταση + επέκταση της φιάλης
* Η επέκταση της φιάλης μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον συντελεστή γραμμικής επέκτασης του γυαλιού και της μεταβολής της θερμοκρασίας.
Παρατηρήσεις και εξήγηση:
* εμφανή επέκταση: Θα παρατηρήσετε μια σημαντική αύξηση της στάθμης του νερού στο σωλήνα λόγω της φαινομενικής επέκτασης του νερού.
* Πραγματική επέκταση: Η πραγματική επέκταση του νερού είναι ελαφρώς υψηλότερη από την εμφανή επέκταση λόγω της επέκτασης της γυάλινης φιάλης. Ωστόσο, αυτή η διαφορά είναι συνήθως μικρή.
Συμπέρασμα:
Αυτό το πείραμα καταδεικνύει ότι τα υγρά επεκτείνονται όταν θερμαίνονται. Η παρατηρούμενη αύξηση του επιπέδου υγρού στο σωλήνα είναι η φαινομενική επέκταση, η οποία επηρεάζεται από την επέκταση του δοχείου. Λαμβάνοντας υπόψη την επέκταση του δοχείου, μπορούμε να υπολογίσουμε την πραγματική επέκταση του υγρού.
Σημείωση: Αυτό το πείραμα μπορεί να προσαρμοστεί για να χρησιμοποιήσει άλλα υγρά και δοχεία. Ωστόσο, είναι σημαντικό να χρησιμοποιήσετε ένα υλικό για το δοχείο με γνωστό συντελεστή γραμμικής επέκτασης για να υπολογίσετε με ακρίβεια την πραγματική επέκταση του υγρού.
