1. Demonštračný dilatometer s meradlom rozťažnosti

Pomôcky :

Demonštračný dilatometer, prietokový ohrievač vody, meradlo,

Realizácia:

Kovovú rúrku, ktorá je sú častou demonštračného dilatometra, pripojíme hadicami na ohrievač vody. Zarážku na rúrke upevníme tak, aby ručičky meradla boli nastavené na nulu. Ak máme nastaviteľné meradlo, nulu nastavíme priamo meradlom. Na ohrievači vody nastavíme požadovanú teplotu prúdiacej vody. Zapneme ohrievač. Predĺženie rúrky sa prenesie zarážkou na ručičky meradla, ktorých výchylka dokazuje predĺženie .

Po čase môžeme zmeniť teplotu prúdiacej vody, zmena teploty rúrky spôsobí jej predĺženie, ktoré sa prejaví zmenou výchylky ručičiek meradla.

Ručičky meradla ukážu výchylku aj vtedy, keď rúrku zohrejeme uchytením rúk, keďže citlivosť meradla dilatometra je 0,01 mm. Musíme si však uvedomiť to, že meradlo je taktiež citlivé na ohyb rúrky ( pri uchytení do rúk ), ktorý sa tiež prejaví výchylkou ručičiek meradla dilatometra.

Fyzikálna interpretácia:

Kovovou rúrkou preteká voda, ktorej teplota je vyššia ako teplota rúrky. Voda odovzdáva rúrke teplo, prijatie ktorého sa prejaví zvýšením teploty rúrky. Rúrka zväčší svoju dĺžku v súlade so vzťahom Dl = l_o.a.Dt, kde a je súčiniteľ teplotnej dĺžkovej rozťažnosti daného kovu. Dilatometer meria toto predĺženie citlivým meradlom, ktoré reaguje na zmenu dĺžky rúrky otáčaním ručičiek.

Realizačná poznámka: Ak nemáme k dispozícii ohrievač vody, môžeme rúrku zahrievať plameňom kahana, avšak v takomto prípade sa rúrka neohrieva rovnomerne a neplatí vyššie uvedený vzťah.

Realizačná poznámka:

Pri obehu horúcej vody kontrolujeme priebežne stav prívodných hadíc.

Metodická poznámka:

Vo vzťahu Dl = l_o.a.Dt predstavuje Dl vo všeobecnosti zmenu dĺžky, ktorá môže nadobúdať kladné aj záporné hodnoty. Závisí to od hodnoty Dt , keďže l_o aj a nadobúdajú kladné hodnoty. Môžeme preto upozorniť žiakov aj na jav skracovania tyče pri jej ochladzovaní.

Otázky :