Dilatometro

scheda catalografica

Esperienza scientifica: misura della dilatazione di un metallo e calcolo del coefficiente di dilatazione lineare (λ)

Parti che compongono lo strumento:

-supporto

-riscaldatore (formato da una reticella metallica all’interno della quale vi è del cotone imbevuto di alcol)

-indicatore a lancetta collegato con un quadrante graduato

-asticella della quale andremo a determinare il coefficiente di dilatazione lineare

Esperienza

Descrizione dell’esperienza: si posiziona l’asticella sul riscaldatore per tutto l’arco della sua lunghezza, da una parte essa va a combaciare con un cursore solidale con il bilanciere (del quale è allegato uno schema di funzionamento) e all’estremità opposta vi è una vite di regolazione che ci permette di azzerare la lancetta rispetto al disco graduato.

Man mano che l’asticella si riscalda, l’indicatore sale fino a formare un angolo di 26°.

Dopo di che si aspetta un po’ di tempo per farlo raffreddare, in questa fase l’indicatore scende fino a ritornare allo zero.

Durante il riscaldamento viene rilevata la temperatura in due modi.

1 - Utilizzando una sonda con termocoppia (metodo contemporaneo)

2 - Utilizzando la scala ad emissione di raggi infrarossi per confronto con il colore raggiunto durante il riscaldamento dall’asticella.

Le grandezze da cui dipende l’allungamento dell’asticella sono la lunghezza iniziale (a temperatura ambiente) e la variazione di temperatura. Il coefficiente di proporzionalità è il coefficiente di dilatazione lineare.

Story telling

Questo strumento chiamato dilatometro è stato prelevato dal museo della nostra scuola, l’ITI NOBILI, è stato restaurato e rimesso in funzione dai docenti.

Questo oggetto serviva per determinare il coefficiente di dilatazione lineare dei metalli e quindi risalire alla natura del metallo stesso.

Per rimetterlo in funzione i docenti hanno utilizzato un’ asticella di materiale noto, il ferro. Conosciamo la lunghezza iniziale dell’asticella che verrà riscaldata.

L’incandescenza è un fenomeno fisico per cui un oggetto portato a elevate temperature emette luce. In latino “candescere” significa diventare bianco cioè una luce emessa da alcuni materiali. Dal punto di vista fisico un oggetto è incandescente quando l’emissione di luce dovuta al suo riscaldamento raggiunge il picco massimo.

La temperatura specifica che avviene dipende da materiale a materiale.

A seconda del coefficiente di dilatazione lineare, i materiali si dilatano in modo diverso. Gli effetti della dilatazione termica sugli oggetti che ci circondano dovuti a normali variazioni di temperatura sono quasi sempre trascurabili; è invece importante tenerne conto quando i corpi hanno grandi dimensioni e sono sottoposti a sbalzi termici elevati.