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Determinazione del coefficiente di dilatazione lineare di un solido

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Determinazione del coefficiente di dilatazione lineare di un solido


Per determinare il coefficiente di dilatazione lineare di un solido si utilizza un dilatometro: uno strumento sul quale viene posta una sbarra di metallo cava, lunga 60 cm e collegata ad un'estremità con un tubo collegato ad una beuta contenente acqua. Quando si fa bollire l'acqua (e quindi la temperatura sale a 100 C) il vapore

Dilatometro

 
passa attraverso il tubo e la sbarra. Finche il metallo non raggiunge i 100 C il vapore acqueo si condensa e così si vede uscire dell'acqua dal tubo collegato all'altra estremità, quando invece esce il vapore allora vuol dire che la sbarra ha raggiunto la temperatura di 100 C. A questo punto si verifica la variazione della lunghezza grazie ad una

lancetta collegata alla sbarra e che ha sensibilità di 0,05 mm. Conoscendo questi dati si può procedere al calcolo del coefficiente di dilatazione lineare secondo la formula:

ΔL




Lo * Δt

Grazie a questo procedimento abbiamo calcolato il coefficiente di dilatazione lineare di due metalli: ottone e acciaio.

OTTONE

ΔL = 0,85 mm

0,85 mm

λ = ---------------- = 1,8 * 10 -5 C -1

600 mm * 79 C

Confrontando il risultato ottenuto con quello teorico (19,3 * 10 -6 C -1) calcoliamo l'errore percentuale che risulta del 6,8 %.

ACCIAIO

ΔL = 0,5 mm

0,5 mm

λ = ---------------- = 10,5 * 10 -6 C -1

600 mm * 79 C

Confrontando il risultato ottenuto con quello teorico (10,5 * 10 -6 C -1) calcoliamo l'errore percentuale che risulta dello 0 %.



DILATAZIONE NEI SOLIDI


Un altro metodo per verificare la dilatazione nei solidi è quello di prendere una sfera di metallo e farla passare in un anello che sia di poco più grande del diametro della sfera. Riscaldando la sfera, però, ci accorgiamo che questa non passa più nell'anello e che quindi si è dilatata.





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