DILATAZIONE TERMICA LINEARE DILATOMETRO DI PRECISIONE Uso: Lo strumento serve a misurare con grande precisione l’allungamento di sbarre metalliche sottoposte a riscaldamento e a mostrare che, a parità di lunghezza iniziale e di variazione di temperatura, sbarre metalliche di diverso materiale si allungano in modo diverso. Descrizione dello strumento: Questo strumento è la versione moderna, più sofisticata del dilatometro e consente di apprezzare variazioni di lunghezza pari al centesimo di millimetro. Su un supporto a ponte sono montati in parallelo due tubi metallici, di piccolo diametro interno, aventi la stessa lunghezza ma fatti di diverso materiale, entrambi bloccati ad un estremo, ma liberi di muoversi all’altro estremo, dove si trova il pistoncino del comparatore. Il comparatore, se sottoposto a pressione esterna dal movimento del pistoncino, converte lo spostamento lineare in quello angolare: quando la lancetta del comparatore fa un giro completo, vuol dire che è avvenuto lo spostamento di 1 millimetro. Descrizione dell’esperienza: A temperatura ambiente, il comparatore viene azzerato girando la corona. L’estremità fissa di uno dei due tubi metallici è collegata mediante un tubo di
gomma ad una caldaia ad acqua posta su un fornello elettrico. Quando l’acqua bolle nella caldaia, il vapore è costretto ad attraversare prima il tubo di gomma poi il tubo metallico e infine un altro tubo di gomma, che fa defluire la condensa di vapore verso un becher. Essendo attraversato dal vapore acqueo, il tubo metallico gradualmente raggiunge la temperatura di circa 100 °C e, a causa del riscaldamento, si dilata, cosicché la sua estremità mobile comprime il pistoncino del comparatore provocando la rotazione della sua lancetta interna. Quando la temperatura del tubo diventa costante, termina la dilatazione e si può effettuare la lettura del comparatore. Ripetendo la stessa procedura con l’altro tubo metallico, si può osservare che, a parità di condizioni iniziali di lunghezza e variazioni di temperatura, questo subisce una diversa variazione di lunghezza. Materiale adoperato: Supporto a ponte, due tubi metallici di diverso materiale, due comparatori, fornello elettrico, caldaia, tubi di gomma, becher.
Richieste: Per l’esecuzione delle tre esperienze suddette occorrono un tavolo, di dimensioni sufficienti per ospitare i materiali adoperati, una presa elettrica, per il funzionamento del fornello elettrico, acqua per il funzionamento della caldaia.
A cura di: Istituto Tecnico Nautico Statale '' Gioeni-Trabia ''