Comment calculer l'expansion du volume d'un liquide

July 23

Comment calculer l'expansion du volume d'un liquide


Un prévisionniste météo pourrait dire: «L'escalade du thermomètre» quand il se réchauffe en dehors. La colonne de couleur du liquide dans un thermomètre grimpe analogiques parce que le liquide est en pleine expansion. Cette expansion provoque le liquide de se déplacer plus élevé dans le tube étroit, ou capillaire, qui l'enferme. Parce que les liquides dilatent ou se contractent par des montants spécifiques par rapport à des changements spécifiques de température, ces changements peuvent être mesurés et liés aux échelles de mesure, nous savons que la température.

Instructions

1 Placer un entonnoir dans le cylindre gradué avec l'extrémité pointue de l'entonnoir dans le cylindre. Verser le liquide que vous souhaitez analyser de son contenant original dans un 50 ml graduée. Par exemple, vous versez l'alcool méthylique (méthanol, ou alcool de bois) dans un 50 ml graduée. Voir les ressources pour une source de méthanol en bois en ligne. Le méthanol est utile, car il subit une dilatation relativement importante lorsqu'elle est chauffée.

2 Notez la marque sur le côté du cylindre gradué qui est de niveau avec la courbe du bas (ménisque) du niveau de liquide. Le niveau de liquide dans un cylindre sera souvent courbé vers le bas en haut. Cette courbe est appelée "ménisque." Notez le numéro de la marque. Par exemple, la courbe inférieure de la surface du méthanol est de niveau avec la marque "40" le long du côté du cylindre. Vous écrivez, "le volume initial = 40 ml."

3 Mesurer la température de votre environnement à l'aide d'un thermomètre numérique qui mesure en degrés Fahrenheit et Celsius. Ecrire la température en degrés Celsius. Par exemple, la température dans la cuisine est de 62,6 degrés Fahrenheit, qui est identique à 17 degrés Celsius. Vous écrivez, "la température initiale = 17 C."

4 Prenez le cylindre gradué à l'extérieur sur une chaude après-midi ou le placer dans un autre environnement chaud comme un grenier ou sur le dessus d'un réfrigérateur. Ne pas utiliser un four. Cela pourrait être dangereux. Laisser le liquide dans le cylindre pour chauffer pendant une heure.

5 Mesurer la température de cet environnement plus chaud et écrire la température à mesurer en degrés Celsius. Par exemple, il est de 98,6 F en dehors de votre maison, qui est le même que 37 C. Votre écriture, "la température finale = 37 C."

6 Consulter un tableau des coefficients de dilatation cubique dans un manuel ou en ligne (voir Ressources) et trouver le coefficient pour le liquide que vous analysez. Le coefficient sera en regard du nom du liquide que vous analysez dans une colonne intitulée «Coefficient volumétrique d'expansion" à la sous-position "(1 / K, 1degree C)." Ce coefficient est une unité sans dimension qui identifie combien les changements de volume de liquide pour chaque changement de degré de la température en degrés Kelvin (K) ou Celsius (C). Par exemple, vous trouverez le coefficient de dilatation cubique pour le méthanol est 0.00118.

7 Multiplier le coefficient de dilatation cubique par le volume initial de votre liquide à l'aide d'une calculatrice. Vous devez le faire pour trouver le changement de volume dans votre liquide pour chaque variation d'un degré de la température en degrés Celsius. Par exemple, 0,00118 x 40 = 0,0472.

8 Multiplier la réponse par la différence entre la température initiale du liquide et la température finale du liquide. Vous devez le faire pour trouver le changement de volume dans votre liquide pour la variation totale de la température en degrés Celsius. Par exemple, 0,0472 x (37 - 17) = 0,944. L'expansion du volume de l'alcool méthylique a été 0.944 millilitres.

9 Ajouter votre réponse au volume initial du liquide. Votre premier numéro sera le montant de votre volume élargi. Il faut ajouter ce nombre au volume initial pour découvrir le volume final du liquide. Cela est également nécessaire parce que les liquides en général ne se développent pas beaucoup lorsqu'il est chauffé, et le montant de l'expansion, dans ce cas, 0.944 ml, sera trop petit pour être précisément déterminée en utilisant la mesure visuelle. Par exemple, 40 + 0,944 = 40,944. Après la dilatation thermique, le volume de l'alcool méthylique a été 40.944 millilitres.