3B SCIENTIFIC® PHYSICS
U15405 Längenausdehnungsapparat
Bedienungsanleitung
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Der Längenausdehnungsapparat dient zum Nachweis
der Längenausdehnung fester Stoffe sowie zur Bestimmung der Ausdehnungskoeffizienten von Kupfer, Eisen
und Glas.
1. Sicherheitshinweise
• Vorsicht! Versuchsdurchführung mit heißem
Dampf.
• Erhitzte Rohre nicht mit den Händen berühren.
Beim Austausch der Rohre Lappen verwenden.
• Glasrohr keinen mechanischen Belastungen aussetzen.
2. Beschreibung, technische Daten
Das Gerät besteht aus einer Grundleiste, an deren linken Ende eine Klemmfeder zur Fixierung der Proberohre
befestigt ist. Im Abstand von 50 cm rechts davon befindet sich eine Kerbe in der Grundleiste zur Aufnahme
der Schneide des Zeigers. Die Proberohre aus Kupfer und
Eisen haben im Abstand von ca. 65 mm von einem Ende
eine Ringnut zur Auflage auf die Schneide des Zeigers.
Das Glasrohr hat an der gleichen Stelle einen Metallring
mit Ringnut. Hinter dem Zeiger befindet sich eine Skala
von 0 bis 5 cm. Für die Zuleitung von Wasserdampf steht
ein etwa 10 cm langes Glasrohr mit Schlauchwelle zur
Verfügung.
Abmessungen: 530 mm x 60 mm x 240 mm
Masse: 0,6 kg
Länge der Rohre: ca. 630 mm
1 Klemmfeder
2 Grundleiste
3 Glasröhrchen
4 Proberohre
5
Zeiger
6 Skala
Durchmesser der Rohre: ca. 8 mm
Zeigerlänge: 200 mm
Skalenteilung: mm
Zeigerübersetzung: 1 : 50
3. Prinzip
Zur Ermittlung des linearen Ausdehnungskoeffizienten
α
der verschiedenen Materialien ist es notwendig die
Ausdehnung der Rohre bei einer bestimmten
Temperaturzunahme ∆T zu bestimmen. Dazu werden
die Rohre mittels Wasserdampf auf 100° C erwärmt und
die Differenz ∆T zur Raumtemperatur ermittelt. Die
Längenzunahme ergibt sich aus dem Zeigerausschlag
d, wobei eine 1 mm Zunahme einem Zeigerausschlag
von 50 mm entspricht. Unter Berücksichtigung der
Rohrlänge l zwischen den beiden Auflag epunkten und
der Vergrößerung w (Vergrößerungsverhältnis 1:50)
lässt sich der Ausdehnungskoeffizient mit der Gleichung
α
berechnen.
Zusätzlich erforderlich zum Erwärmen der Proberohr e
ist ein Dampfentwickler oder Bunsenbrenner mit
Erlenmeyerkolben
• Rohrende ohne Nut mit einem Gummischlauch
d
=
⋅⋅
lw T
∆
4. Bedienung
verbinden und in der Klemmfeder fixieren.
1
• Zeiger in die Kerbe unter der Skala einsetzen und
Proberohr mit der Ringnut auf die obere Schneide
des Zeigers auflegen.
• Zeiger durch Verschieben des Rohres auf Null stellen.
• Mittels des kurzen Glasröhrchens und dem Schlauch
die Verbindung zu einem Dampfentwickler oder
einem halb mit Wasser gefüllten Erlenmeyerkolben
herstellen.
• Wasser zum Sieden bringen. Der Dampf strömt
durch das Proberohr und erwärmt es auf ca. 100° C.
(Achtung! In sehr hochgelegenen Orten ist die
Siedetemperatur geringer als 100° C.)
• Wenn ca. 1 Minute lang Dampf durch das Rohr geströmt ist und kein Kondenswasser mehr aus dem
Rohrende austritt, größten Zeigerausschlag ablesen.
5. Berechnungsbeispiel
Zimmertemperatur T1 = 22°C
Temperatur des Wasserdampfes = 100° C
Temperaturzunahme ∆T = 78° C
Kupferrohr, Zeigerausschlag d = 32,5 mm
Vergrößerung w = 50
Rohrlänge l = 500 mm
32 5
α
=
Tabellenwerte:
Kupfer: 16,8 · 10–6 /° C
Eisen: 12 · 10–6 /° C
Glas: 9 · 10–6 /° C
,
500 50 78
⋅⋅
= 16,7 · 10–6 /° C
3B Scientific GmbH • Rudorffweg 8 • 21031 Hamburg • Deutschland • www.3bscientific.com • T echnische Änderungen vorbehalten
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3B SCIENTIFIC® PHYSICS
U15405 Linear thermal expansion apparatus
Instruction sheet
3/03 ALF
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The apparatus demonstrates the linear expansion of
solid materials and allows the determination of expansion coefficients for copper, iron and glass.
1. Safety instructions
• Caution. The experimental procedure results in hot
steam.
• Do not touch heated rods with your fingers. Use
cloths when replacing rods.
• Do not subject the glass rod to mechanical stresses.
2. Description, technical data
The equipment consists of a base track with a spring
clip at the left-hand end for attaching a testing rod. At
a distance of 50 cm from the end there is a notch in
the base strip for the pointer . The copper and iron test
rods have a ring nut 65 cm from the end for placing on
the pointer. The glass r od has a metal ring with a ring
nut in the same place. Behind the pointer is a 0-5 cm
scale. To feed in hot steam, a 10 cm long glass rod
attached to a hose is provided.
Dimensions: 530 mm x 60 mm x 240 mm
Weight: 0.6 kg
Length of rods: 630 mm approx.
Diameter of rod: 8 mm approx.
Length of pointer: 200 mm
Scale markings: mm
Scale factor: 1 : 50
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1 Spring clip
2 Base track
3 Glass rod
4 Test rods
5
Pointer
6 Scale
3. Principle
To determine the linear expansion coefficient α for various materials, it is necessary to measure the expansion
for a certain temperature rise ∆T. Thus the rods are
heated to 100° C by means of steam and the temperature difference ∆T from room temperatur e is calculated.
The expansion is determined from the movement of
the pointer d, where a pointer movement of 50 mm
indicates an expansion of 1mm. The expansion coefficient is determined from the extension w (scale factor
1:50) and the length of rod l between the two fixed
points by means of the formula:
=
⋅⋅
lw T
d
∆
Also required for heating the rods is a vapor g enerator
or a bunsen burner heating an Erlenmeyer flask
• Attach the end of the rod without the nut to a rubber hose and secure in the spring clip.
• Place the pointer in the notch under the scale and
attach the upper end of the pointer to the rod with
the ring nut.
• Adjust the pointer to zero by sliding the rod.
• Attach to a steam generator or an Erlenmeyer flask
half-filled with water by means of the short glass
rod and a hose.
• Boil water. Steam flows through the test rod and
heats it to approximately 100° C.
α
4. Instructions for use
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(Note: at high altitudes, water boils at slightly less
than 100° C.)
• When steam has been passing through the rod for
about 1 minute and no more condensing steam is
emerging from the end of the rod, read off the largest movement of the pointer.
Temperature rise ∆T= 78° C
Pointer movement for copper rod d = 32.5 mm
Extension w = 50
Length of rod l = 500 mm
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α
=
.
500 50 78
⋅⋅
= 16,7 · 10–6 /° C
5. Example calculation
Room temperature T1 = 22°C
Temperature of steam = 100° C
Table of values:
Copper: 16.8 · 10-6 /° C
Iron: 12 · 10-6 /° C
Glass: 9 · 10-6 /° C
3B Scientific GmbH • Rudorffweg 8 • 21031 Hamburg • Germany • www.3bscientific.com • Technical amendments are possible
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3B SCIENTIFIC® PHYSICS
U15405 Appareil de dilatation linéaire
Instructions de service
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L’appareil permet de démontrer la dilatation linéaire
de corps solides ainsi que de déterminer le coefficient
de dilatation du cuivre, du fer et du verre.
1. Consignes de sécurité
• Prudence ! L’expérience utilise de la vapeur brû-
lante.
• Ne pas toucher avec les mains le tube réchauffé.
Pour remplacer le tube, utiliser un chiffon.
• Ne pas exposer le tube en verre à des charges mé-
caniques.
2. Description, caractéristiques techniques
L’appareil est constitué d’une tige de base, sur l’extrémité gauche de laquelle est fixé un ressort permettant
d’attacher une éprouvette. A 50 cm plus à droite, la
tige de base présente une gorge qui permet de loger la
lame du pointeur. Les éprouvettes en cuivre et en fer
possèdent à env. 65 mm de l’une des extrémités une
rainure leur permettant d’être placées sur la lame du
pointeur. Au même endroit, le tube en verre dispose
d’une bague métallique avec rainure. Derrière le pointeur se trouve une graduation de 0 à 5 cm. La vapeur
d’eau est acheminée par un tube en verre de 10 cm de
long avec arbre de tuyau.
Dimensions : 530 mm x 60 mm x 240 mm
Masse : 0,6 kg
Longueur des tubes : env. 630 mm
1 Ressort
2 Tige de base
3 Tube en verre
4 Eprouvette
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Pointeur
6 Graduation
Diamètre des tubes : env. 8 mm
Longueur de pointeur : 200 mm
Pas : mm
Multiplication du pointeur : 1 : 50
3. Principe
Pour déterminer le coefficient de dilatation linéaire á
des différents matériaux, il est indispensable de déterminer la dilatation des tubes à une augmentation de
température ∆T définie. Pour cela, on réchauffe les
tubes à 100° C avec de la vapeur d’eau et on détermine la différence ∆T par rapport à la température
ambiante. L’accroissement linéaire résulte de la déviation du pointeur d, un accroissement de 1 mm correspondant à une déviation du pointeur de 50 mm.
Compte tenu de la longueur de tube I entre les deux
points d’appui et de l’augmentation w (rapport 1:50),
on peut calculer le coefficient de dilatation à l’aide de
l’équation suivante :
Pour réchauffer les éprouvettes, il faut un générateur
de vapeur ou un bec Bunsen avec erlenmeyer.
• Relier l’extrémité du tube sans rainure avec un
tuyau en caoutchouc et la fixer dans le ressort.
• Placer le pointeur dans la gorge sous la graduation
α
d
=
⋅⋅
lw T
∆
4. Manipulation
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et mettre l’éprouvette avec la rainure sur la lame
supérieure du pointeur.
• Régler le pointeur sur zéro en déplaçant le tube.
• Relier le petit tube en verre et le tuyau à un géné-
rateur de vapeur ou un erlenmeyer à moitié rempli
d’eau.
• Porter l’eau à ébullition. La vapeur traverse l’éprouvette et réchauffe celle-ci à env. 100 °C.
(Attention ! A des endroits très élevés, la température d’ébullition est inférieure à 100 °C.)
• Après que la vapeur a traversé l’éprouvette pendant env. 1 minute et que de l’eau de condensation ne s’échappe plus de l’extrémité du tube, lire
la déviation maximale du pointeur.
5. Exemple de calcul
Température ambiante T1 = 22°C
Température de la vapeur d’eau = 100 °C
Augmentation de température ∆T = 78° C
Tube en cuivre, déviation de pointeur d = 32,5 mm
Accroissement w = 50
Longueur de tube l = 500 mm
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α
=
Valeurs du tableau :
Cuivre : 16,8 · 10-6 /° C
Fer : 12 · 10-6 /° C
Verre : 9 · 10-6 /° C
,
500 50 78
⋅⋅
= 16,7 · 10–6 /° C
3B Scientific GmbH • Rudorffweg 8 • 21031 Hamburg • Allemagne • www.3bscientific.com • Sous réserve de modifications tech-
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U15405 Apparecchio per la dilatazione lineare
Istruzioni per l’uso
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L’apparecchio per la dilatazione lineare serve per dimostrare la dilatazione lineare dei solidi e per determinare il coefficiente di dilatazione di rame, ferro e
vetro.
1. Norme di sicurezza
• Attenzione! Vapore caldo durante l’esecuzione
dell’esperimento.
• Non toccare i tubi caldi con le mani. Per cambiare
i tubi utilizzare un panno.
• Non sottoporre il tubo di vetro a sollecitazioni
meccaniche.
2. Descrizione, caratteristiche tecniche
L’apparecchio è costituito da una piastra di base alla
cui estremità sinistra è fissata una molla di serraggio
per il fissaggio dei tubi campione. A 50 cm verso destra nella piastra di base si trova un incavo per il filo
dell’indicatore. Sui tubi campione di rame e di ferro è
presente, a ca. 65 mm da un’estremità, una scanalatura anulare per l’appoggio sul filo dell’indicatore. Nello
stesso punto il tubo di vetro è dotato di un anello metallico con scanalatura anulare. Dietro l’indicatore si
trova una scala da 0 a 5 cm. Il vapore acqueo viene
alimentato da un tubo di vetro lungo ca. 10 cm con
albero flessibile.
Dimensioni: 530 mm x 60 mm x 240 mm
Peso: 0,6 kg
Lunghezza dei tubi: ca. 630 mm
1 Molla di serraggio
2 Piastra di base
3 Tubicino di vetro
4 Tubi campione
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Indicatore
6 Scala
Diametro dei tubi: ca. 8 mm
Lunghezza dell’indicatore: 200 mm
Graduazione: mm
Rapporto dell’indicatore: 1 : 50
3. Principio
Per rilevare il coefficiente di dilatazione lineare á dei
diversi materiali è necessario determinare la dilatazione dei tubi con un determinato aumento di temperatura ∆T. A tale scopo i tubi vengono scaldati con vapore acqueo a 100° C e viene rilevata la differenza
rispetto alla temperatura ambiente. L’aumento della
lunghezza si evince dall’escursione dell’indicatore d;
un aumento di 1 mm causa un’escursione dell’indicatore di 50 mm. Tenendo conto della lunghezza del tubo
l fra i due punti di appoggio e dell’ingrandimento w
(rapporto di ingrandimento 1:50) è possibile calcolare
il coefficiente di dilatazione con l’equazione
d
α
=
⋅⋅
lw T
∆
4. Utilizzo
Inoltre per riscaldare il tubo campione è necessario
un generatore di vapore o un becco Bunsen con
matraccio conico “Erlenmeyer”
• Collegare l’estremità del tubo senza scanalatura ad
un tubo di gomma e fissarla nella molla di serraggio.
• Collocare l’indicatore nell’incavo sotto la scala e
appoggiare il tubo campione con la scanalatura
∆
T
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anulare sopra il filo superiore dell’indicatore.
• Posizionare l’indicatore su zero spostando il tubo.
• Mediante il tubicino di vetro corto e il tubo flessibi-
le creare il collegamento a un generatore di vapore
o a un matraccio conico “Erlenmeyer” riempito per
metà con acqua.
• Portare l’acqua a ebollizione. Il vapore scorre all’interno del tubo campione e lo riscalda a ca. 100° C.
(Attenzione! In località situate ad alta quota la temperatura di ebollizione è inferiore a 100° C.)
• Dopo ca. 1 minuto che il vapore è entrato nel tubo
campione e dopo che dall’estremità del tubo non
fuoriesce più condensa, leggere l’escursione massima dell’indicatore.
5. Esempio di calcolo
Temperatura ambiente T1 = 22°C
Temperatura del vapore acqueo = 100° C
Aumento di temperatura ∆T = 78° C
Tubo di rame, escursione dell’indicatore d = 32,5 mm
Ingrandimento w = 50
Lunghezza del tubo l = 500 mm
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α
=
Tabella di valori:
Rame: 16,8 · 10-6 /° C
Ferro: 12 · 10-6 /° C
Vetro: 9 · 10-6 /° C
,
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= 16,7 · 10–6 /° C
3B Scientific GmbH • Rudorffweg 8 • 21031 Hamburg • Germania • www.3b scientific.com • Con riserva di modifiche tecniche
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U15405 Aparato para dilatación
Instrucciones de uso
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Este aparato se utiliza para determinar la dilatación
de cuerpos sólidos así como para establecer el coeficiente de dilatación del hierro, latón y vidrio.
1. Advertencias de seguridad
• Atención: La realización de este experimento se lleva a cabo con vapor a alta temperatura.
• No toque los tubos calientes con las manos. Utilice
paños protectores cuando cambie los tubos.
• No someta los tubos de vidrio a cargas mecánicas.
2. Descripción: datos técnicos
El aparato se compone de un listón de base, en cuyo
extremo izquierdo se encuentra un resorte de sujeción para el tubo de muestras. A una distancia de 50 cm
del resorte se encuentra una muesca en el listón de
base para el asentamiento de la cuña del indicador.
Los tubos de muestras de hierro y cobre tienen una
ranura circular, a una distancia de 65 cm de uno de
los extremos, para asentamientos sobre la cuña del
indicador. El tubo de vidrio tiene, en el mismo lugar,
un anillo metálico con una ranura circular. Detrás del
indicador se encuentra una escala de 0 a 5 cm. Para la
toma de vapor de agua, este aparato dispone de un
tubo de vidrio de unos 10 cm de longitud, con tubo
flexible.
Dimensiones: 530 mm x 60 mm x 240 mm
Peso: 0,6 kg
Longitud de los tubos: aprox. 630 mm
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1 Resorte de sujeción
2 Listón de base
3 Tubito de vidrio
4 Tubo de muestras
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Indicador
6 Escala
Diámetro de los tubos: aprox. 8 mm
Longitud del indicador: 200 mm
Divisiones de la escala: mm
Relación del indicador: 1 : 50
3. Principio
Para calcular el coeficiente de dilatación lineal α de
los diferentes materiales, es necesario determinar la
dilatación de los tubos con un determinado incremento
de temperatura ∆T. Para ello se calentarán los tubos
utilizando vapor de agua a 100º C y se calculará la
diferencia ∆T con la temperatura ambiente. La amplitud del incremento se obtiene de la desviación del indicador d, donde un incremento de 1 mm corresponde a una desviación del indicador de 50 mm. Teniendo en cuenta la longitud del tubo l entre los dos puntos de apoyo y el aumento w (relación de ampliación
1:50) puede calcularse el coeficiente de dilatación con
la ecuación:
d
α
=
⋅⋅
lw T
∆
4. Manejo
Adicionalmente, necesitará un generador de vapor , un
mechero tipo Bunsen o bien un matraz Erlenmeyer para
calentar el tubo de muestras.
• Conecte el extremo del tubo sin ranura con una
manguera de goma y fíjelo en el resorte de sujeción.
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• Coloque el indicador en la ranura bajo la escala y
el tubo de muestras con la ranura circular en la
cuña superior del indicador.
• Ajuste el indicador a cero desplazando el tubo.
• Utilizando el tubito corto de vidrio, y el tubo flexi-
ble, establezca la conexión con el generador de vapor o con el matraz de Erlenmeyer lleno de agua
hasta la mitad de su capacidad.
• Caliente el agua hasta su ebullición. El vapor sube
a través del tubo de muestras y lo calienta hasta
aproximadamente 100º C.
(Atención: en lugares muy altos la temperatura de
ebullición es inferior a los 100º C).
• Cuando el vapor haya pasado por el tubo ya durante 1 minuto , aproximadamente, y no salga más agua
condensada del extremo del tubo, realice la lectura de la desviación mayor del indicador.
5. Ejemplo de cálculo
Temperatura ambiente T1 = 22°C
Temperatura del vapor de agua = 100° C
Incremento de temperatura ∆T = 78° C
Tubo de cobre, desviación del indicador d = 32,5 mm
Dilatación w = 50
Longitud del tubo l = 500 mm
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α
=
Valores de la tabla:
Cobre: 16,8 ·10-6 /° C
Hierro: 12 · 10-6 /° C
Vidrio: 9 · 10-6 /° C
,
500 50 78
⋅⋅
= 16,7 · 10–6 /° C
3B Scientific GmbH • Rudorffweg 8 • 21031 Hamburg • Alemania • w ww .3 bs ci en tific.com • Se reservan las modificaciones técnicas
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3B SCIENTIFIC® PHYSICS
U15405 Aparelho para dilatação do comprimento
Manual de instruções
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O aparelho para dilatação do comprimento serve para
a medição da dilatação do comprimento de materiais
sólidos, assim como para determinar os coeficientes
de dilatação do ferro, do cobre e do vidro.
1. Indicações de segurança
• Cuidado! execução da experiência com vapor quente.
• Não tocar os tubos quentes com as mãos. Utilizar
um pano ao trocar os tubos.
• Não submeter o tubo de vidro a qualquer esforço
físico.
2. Descrição, dados técnicos
O aparelho consiste numa régua básica, na extremidade esquerda da qual encontra-se fixada uma pinça
de mola para fixar o tubo de ensaio. A uma distância
de 50 cm deste encontra-se uma fenda na régua básica para a recepção do gume do indicador . Os tubos de
ensaio de cobre e ferro têm uma ranhura anular para
apoio do indicador a aprox. 65 cm de uma das extremidades. O tubo de vidro tem uma ranhura anular de
metal no mesmo lugar. Atrás do indicador encontrase uma escala de 0 a 5 cm. Para a condução do vapor
de água encontra-se um tubo de vidro de 10 cm de
comprimento a disposição.
Medidas: 530 mm x 60 mm x 240 mm
Massa: 0,6 kg
Comprimento dos tubos: aprox. 630 mm
1 Pinça de mola
2 Régua de base
3 Tubinhos de vidro
4 Tubo de ensaio
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Indicador
6 Escala
Diâmetro dos tubos: aprox. 8 mm
Comprimento do indicador: 200 mm
Divisão da escala: mm
Transmissão do indicador: 1 : 50
3. Princípio
Para determinar o coeficiente de dilatação linear α de
diferentes materiais, é necessário determinar a dilatação a um aumento de temperatura específico. Para tal,
os tubos são esquentados por ação do vapor a 100° C
e a diferença à temperatura ambiente ∆T é calculada.
A extensão do comprimento resulta da variação do indicador d, sendo que 1 mm de aumento resulta numa
variação do indicador de 50 mm. Levando-se em consideração o comprimento do tubo l entre os dois pontos de referência e o aumento w (proporção de aumento de 1:50) pode-se calcular o coeficiente de dilatação com a equação
=
⋅⋅
lw T
d
∆
4. Utilização
α
Um produtor de vapor ou aquecedor de Bunsen com
êmbolos de Erlenmeyer é adicionalmente necessário
para aquecer os tubos de ensaio.
• Conectar a extremidade sem ranhura do tubo com
uma mangueira e fixar com a pinça de mola.
• Colocar o indicador na fenda debaixo da escala e
colocar o tubo de ensaio com a ranhura anular so-
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bre o gume superior do indicador.
• Colocar o indicador em zero empurrando o tubo.
• Estabelecer a conexão do produtor de vapor ou de
um êmbolo de Erlenmeyer cheio até a metade de
água por meio do tubinho de vidro curto e da mangueira.
• Levar a água à ebulição. O vapor flúi através do
tubo de ensaio e esquenta-o a cerca de 100° C.
Atenção! Em lugares situados a grande altura a temperatura de ebulição é inferior a 100° C.
• Quando o vapor tiver fluido durante aproximadamente 1 minuto através do tubo e não houver mais
condensação saindo do tubo, ler a maior variação
do indicador.
5. Exemplo de cálculo
Temperatura ambiente T1 = 22°C
Temperatura do vapor de água = 100° C
Aumento de temperatura ∆T = 78° C
Tubo de cobre, variação do indicador d = 32,5 mm
Aumento w = 50
Comprimento do tubo l = 500 mm
32 5
α
= = 16,7 *10-6 /° C
Valores de tabela:
Cobre: 16,8 · 10-6 /° C
Ferro: 12 · 10-6 /° C
Vidro: 9 · 10-6 /° C
,
500 50 78
⋅⋅
3B Scientific GmbH • Rudorffweg 8 • 21031 Hamburg • Alemanha • w ww . 3b sci en tific.com • Sob reserva de modificações técnicas
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