Lab 14 - rozszerzalność, laborka 14


Imię i nazwisko

Dawid Prokopowicz

Mariusz Przewoźnik

Wydział Górniczy

Budownictwo

Grupa III

Temat ćwiczenia

Oznaczenie współczynnika cieplnej rozszerzalności liniowej skał.

Data

15. 11. 2000r

Ocena

Celem ćwiczenia było wyznaczenie współczynnika cieplnej rozszerzalności liniowej za pomocą metody dylatometrycznej polegającej na bezpośrednim pomiarze wydłużenia próbki skalnej pod wpływem wzrost temperatury.

Naszym zadaniem było wyznaczenie takich parametrów jak:

1. Współczynnik cieplnej rozszerzalności liniowej , charakteryzuje zdolność skały do zmiany swoich wymiarów liniowych podczas przyrostu temperatury:

0x01 graphic

gdzie:

L - zmiana wymiarów liniowych [mm]

L - początkowa długość nieobciążonej próbki [mm]

T - przyrost temperatury [K]

2.Naprężenia termiczne σT, są to naprężenia pojawiające się w skale w wyniku nierównomiernego rozszerzania się poszczególnych ziaren mineralnych skały. Przy uwzględnieniu rozszerzalności liniowej:

0x01 graphic

Naprężenia termiczne σT, Których wartość uzyskamy przy obliczeniu uwzględniając rozszerzalność liniową równe jest naprężeniom potrzebnym do ściśnięcia wydłużającej się próbki do wymiaru pierwotnego.

Granit

L - Długość początkowa próbki [mm]

52,9

a x b - szerokość x wysokość próbki [mm]

13,34 x 15,20

Wskaźnik miernika temperatury i czujnika zegarowego

Temperatura

[°C]

Przemieszczenie

Ogrzewanie [mm]

Ochładzanie [mm]

20

0,00

-

40

0,00

-

60

0,00

-

80

0,00

-

100

0,00

-

120

0,00

-

140

0,00

0,00

160

0,00

0,01

180

0,00

0,02

200

0,01

0,03

220

0,01

0,03

240

0,01

0,04

260

0,02

0,04

280

0,03

0,05

300

0,03

0,06

320

0,04

0,08

340

0,05

0,08

360

0,06

0,09

380

0,07

0,10

400

0,08

0,12

420

0,08

0,13

440

0,09

0,14

460

0,10

0,14

480

0,11

0,15

500

0,12

0,16

520

0,13

0,17

540

0,14

0,18

560

0,15

0,19

580

0,16

0,19

600

0,17

0,19

Wartość współczynnika cieplnej rozszerzalności liniowej dla przyjętych zakresów obliczeniowych.

Zakres

l [mm]

 [K]

 [1/K]

1

0,03

60

7,88 10-6

2

0,02

40

9,45 10-6

3

0,02

40

9,45 10-6

4

0,02

40

9,45 10-6

5

0,02

40

9,45 10-6

  współczynnik cieplnej rozszerzalności dla danego rodzaju skały [1/K]

9,14 10-6

σT - naprężenia termiczne, [MPa]

85,08

Celem przeprowadzonego ćwiczenia było wyznaczenie współczynnika rozszerzalności liniowej β. Jak widać z załączonego wykresu jest to stały współczynnik, który uzależniony jest od rodzaju materiału. Współczynnik ten jest dodatni. Oznacza to, że wzrost temperatury powoduje przyrost długości a nie skrócenie wymiaru liniowego próbki. Początkowo przyrost długości w stosunku do przyrostu temperatury nie jest linowy. Na ten fakt wpływ może mieć sposób pomiaru temperatury, a raczej mechanizm przewodzący temperaturę, który potrzebuje pewnego czasu aby mógł działać prawidłowo. Wykorzystując tylko dane w którym zależność L = f(ΔT) jest zbliżona do liniowej, wyznaczamy współczynnik β. Wyznaczony dla granitu współczynnik β = 9,14 106 [1/K] mieści się w granicach określonych przez tablice w których β∈ (6,0 106- 9,0 106) [1/K].

2



Wyszukiwarka