膨胀计法实验数据记录与处理
水泥膨胀系数实验报告
一、实验目的1. 了解水泥膨胀系数的概念及其在工程中的应用。
2. 掌握水泥膨胀系数的测定方法。
3. 通过实验，分析水泥膨胀系数的影响因素。
二、实验原理水泥膨胀系数是指水泥在硬化过程中体积膨胀的相对变化量。
水泥膨胀系数的大小直接影响到工程结构的稳定性。
本实验采用体积膨胀法测定水泥膨胀系数。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：膨胀仪、电子秤、量筒、温度计、秒表等。
2. 实验材料：水泥、水、膨胀剂等。
四、实验步骤1. 准备工作（1）将水泥、水、膨胀剂按比例混合均匀，搅拌均匀。
（2）将混合好的水泥浆料倒入膨胀仪的试样杯中，用橡皮塞密封。
（3）将试样杯放入恒温恒湿箱中，保持恒温恒湿条件。
2. 测定水泥膨胀系数（1）在恒温恒湿箱中，每隔一定时间（如1小时、2小时、4小时等）取出试样杯，观察水泥浆料体积变化。
（2）使用量筒测量水泥浆料体积，记录数据。
（3）计算水泥膨胀系数：膨胀系数=（Vt-V0）/V0×100%，其中Vt为t时刻水泥浆料体积，V0为初始水泥浆料体积。
3. 数据处理与分析（1）绘制水泥膨胀系数与时间的关系曲线。
（2）分析水泥膨胀系数的影响因素，如水泥种类、水灰比、温度、湿度等。
五、实验结果与分析1. 实验结果（1）水泥膨胀系数随时间的变化曲线。
（2）不同水泥种类、水灰比、温度、湿度等因素对水泥膨胀系数的影响。
2. 分析（1）水泥膨胀系数随时间逐渐增大，表明水泥在硬化过程中存在体积膨胀现象。
（2）水泥种类对膨胀系数有显著影响，不同水泥种类膨胀系数存在差异。
（3）水灰比对水泥膨胀系数有较大影响，水灰比越大，膨胀系数越大。
（4）温度对水泥膨胀系数有显著影响，温度升高，膨胀系数增大。
（5）湿度对水泥膨胀系数有一定影响，湿度越高，膨胀系数越大。
六、结论1. 本实验通过测定水泥膨胀系数，验证了水泥在硬化过程中存在体积膨胀现象。
2. 实验结果表明，水泥种类、水灰比、温度、湿度等因素对水泥膨胀系数有显著影响。
固体线膨胀系数测定实验报告
固体线膨胀系数测定实验报告一、实验目的掌握固体线膨胀系数测定的基本原理和方法，了解固体热膨胀的规律，探究不同材料的膨胀性能。
二、实验原理α=ΔL/(L0×ΔT)三、实验仪器和材料1.实验仪器：线膨胀测定装置、温度计、恒温槽、电磁铁等。
2.实验材料：不同材质的试样。
四、实验步骤1.将不同材料的试样固定在线膨胀测定装置上。
2.将线膨胀测定装置放入恒温槽中，并将温度调至初始温度。
3.记录下试样的初始长度L0。
4.开始测量后，通过电磁铁控制试样的温度变化。
5.每隔一定时间，测量试样的长度变化ΔL，并记录下温度变化ΔT。
6.重复以上步骤，直到试样温度变化范围内的线膨胀量连续三次测量结果相近为止。
五、实验数据处理和分析1.按照实验步骤记录得到的数据，计算出每组试样的线膨胀系数α。
2.绘制试样温度变化与线膨胀量变化的曲线图。
3.比较不同材料的线膨胀系数大小，分析不同材料的膨胀性能。
六、实验结果和讨论通过实验测定，得到了不同材料的线膨胀系数α，并绘制了温度变化与线膨胀量变化的曲线图。
实验结果表明，在相同温度范围内，不同材料的线膨胀系数有所差异。
这表明了不同材料在受热膨胀时的表现不同。
根据实验得到的结果，我们可以进一步探究不同材料的热膨胀性能。
在实际应用中，我们可以根据不同的需求选择合适的材料进行设计与制造。
例如，在工程领域中，考虑到热膨胀可能引起的变形问题，我们可以选择线膨胀系数较小的材料，从而最大程度地减小因热膨胀引起的结构变形。
七、实验总结通过这次实验，我掌握了固体线膨胀系数测定的基本原理和方法。
实验中，我了解到了不同材料在受热膨胀时的表现不同，这对于材料选择与应用有着重要的意义。
同时，我也深刻认识到实验的重要性和实验操作的细致性要求，只有严格按照实验步骤进行，才能获得准确的实验数据和可靠的实验结果。
在今后的学习和工作中，我将继续深入学习和研究固体线膨胀的相关知识，不断提升自己的实验技能和科研能力，为材料科学与工程领域的发展做出自己的贡献。
热膨胀系数实验报告
热膨胀系数实验报告热膨胀系数实验报告篇一：热膨胀系数测定实验报告数据处理由，得α（50-200C）o 其中n1=，L=72mm；解得：α（50-200C）/Coo相变起始温度T0=283C，o相变终止温度T1=295C。
篇二：物理金属线膨胀系数测量实验报告实验（七）项目名称：金属线膨胀系数测量实验一、实验目的1、学习测量金属线膨胀系数的一种方法。
2、学会使用千分表。
二、实验原理材料的线膨胀是材料受热膨胀时，在一维方向的伸长。
线胀系数是选用材料的一项重要指标。
特别是研制新材料，少不了要对材料线胀系数做测定。
固体受热后其长度的增加称为线膨胀。
经验表明，在一定的温度范围内，原长为L的物体，受热后其伸长量?L与其温度的增加量?t近似成正比，与原长L 亦成正比，即：LL??t （1）式中的比例系数?称为固体的线膨胀系数（简称线胀系数）。
大量实验表明，不同材料的线胀系数不同，塑料的线胀系数最大，金属次之，殷钢、熔融石英的线胀系数很小。
殷钢和石英的这一特性在精密测量仪器中有较多的应用。
实验还发现，同一材料在不同温度区域，其线胀系数不一定相同。
某些合金，在金相组织发生变化的温度附近，同时会出现线胀量的突变。
另外还发现线膨胀系数与材料纯度有关，某些材料掺杂后，线膨胀系数变化很大。
因此测定线胀系数也是了解材料特性的一种手段。
但是，在温度变化不大的范围内，线胀系数仍可认为是一常量。
为测量线胀系数，我们将材料做成条状或杆状。
由（1）式可知，测量出时杆长L、受热后温度从t1升高到t2时的伸长量?L和受热前后的温度升高量?t，则该材料在温度区域的线胀系数为：??L（2）其物理意义是固体材料在温度区域内，温度每升高一度时材料的相对伸长量，其单位为。
测量线胀系数的主要问题是如何测伸长量?L。
我们先粗估算一下?L的大小，若L?250mm,温度变化t2?t1?100C，金属的?数量级为?10?5?1，则估算出1LL??t?。
对于这么微小的伸长量，用普通量具如钢尺或游标卡尺是测不准的。
实验二膨胀计法测定苯乙烯聚合的反应速率
实验2 膨胀计法测定苯乙烯聚合的反应速率一、 实验目的1. 通过测定苯乙烯本体聚合过程中转化率的变化，对聚合反应动力学有一个初步的认识。
2. 掌握膨胀计测定聚合反应速率的原理和方法。
3. 学会实验数据的处理。
二、 实验原理聚合反应中不同的聚合体系与聚合条件具有不同的聚合反应速率。
聚合反应速率的测定对于工业生产和理论研究有着重要意义。
膨胀计法测定苯乙烯本体聚合的反应速率的原理是利用单体与聚合物的密度不同。
单体密度小， 聚合物密度大，故在聚合反应过程中随着聚合物的生成，体系的体积会不断收缩。
这是因为单体形成聚合物后分子间的距离减小的结果。
若取一定体积的单体进行聚合，则在聚合过程中随着转化率的增加反应体系的体积发生变化，这样就可换算出单体形成聚合物的转化率，绘出转化率-时间关系曲线， 从聚合反应速率与转化率-时间曲线的关系即可求出聚合反应速率。
在聚合反应的整个过程中，聚合速率是不断变化的。
聚合速率的变化通常可根据转化率(c)-聚合时间 (t) 曲线来观察和计算。
式中 0][M ——起始单体浓度，mol/L ； t M ][——聚合时间为t 时的单体浓度，mol/L 。
而聚合反应速率 (R p ) 与转化率 (c)-聚合时间 (t) 曲线的斜率有如下的关系故可按下式计算聚合反应速率式中 t c d d ——转化率-聚合时间曲线的斜率。
膨胀计是装有毛细管的特殊聚合容器。
它是由反应瓶与毛细管通过磨口连接而成的。
将一定量的溶有引发剂的单体置于反应瓶中，装好毛细管后置于恒温水浴之中，随着聚合反应的进行，毛细管单体液面下降。
聚合过程中体系体积的变化可直接从毛细管液面下降来读出。
根据下式即可计算转化率100][][][%00⨯-=M M M c t ），转化率（t M M t M M M t c t d ][d ][1d ][][][d d d 000⋅=-=p R M t c ⋅=0][1d d t M R p d ][d = 即： （ ） t c M R p d d ][0⋅=100%)(⨯=VV c t ，转化率式中 t V ——不同反应时间 t 时反应物体积收缩数，从膨胀计读出；V ——该容量下单体100%转化为聚合物时的体积收缩数。
自由膨胀率试验记录
自由膨胀率试验记录实验目的：测定试样材料的热膨胀系数。
实验装置和材料：1.实验装置：自由膨胀率测定仪。
2.试样材料：硅酸盐陶瓷。
实验步骤：1.使用卡尺测量试样的初始长度，并记录为L0。
2.将试样固定在自由膨胀率测定仪上。
3.打开仪器电源，启动测定程序，将仪器加热至所需温度。
4.待仪器升温至稳定后，记录试样的长度变化，并计算出膨胀率。
5.重复步骤3和4，在不同的温度下进行多次测定。
实验结果：温度（摄氏度）长度变化（毫米）膨胀率（ppm/℃）1000.55.02001.010.03001.515.04002.020.05002.525.0实验讨论与分析：根据实验结果，可以得到试样材料的热膨胀系数为20.0 ppm/℃。
这意味着，当温度每升高1℃时，试样的长度将增加20.0 ppm。
膨胀率与温度呈线性关系，这与热膨胀的基本原理相符。
实验误差分析：在实验中可能存在一些误差，包括仪器的测量误差、试样的准备误差以及环境条件的影响等。
此外，由于只进行了一次试验，所以结果的准确性可能会受到限制。
实验改进：为了提高试验结果的准确性，可以采取以下措施：1.进行多次试验，并取平均值，以减小测量误差的影响。
2.使用更精确的测量工具，如显微镜，来测量试样的长度变化。
3.控制环境条件，如温度和湿度，以减小环境因素对实验结果的干扰。
4.选择合适的试样材料，确保其具有稳定的性质。
总结：通过自由膨胀率试验，我们成功测定了试样材料的热膨胀系数，并发现其与温度呈线性关系。
虽然实验结果有一定的误差，但我们可以通过改进实验方法来提高结果的准确性。
这个实验对于材料研究和应用具有一定的意义，可以帮助我们了解材料在温度变化下的性质，并为工程设计和制造提供参考。
热膨胀实验的步骤和数据处理方法
热膨胀实验的步骤和数据处理方法热膨胀实验是一种常用的测试物体在受热过程中的体积变化的实验方法。
它可以帮助我们了解物体在不同温度下的热膨胀特性，以及对于热膨胀现象的相关数据进行处理和分析。
本文将介绍热膨胀实验的步骤和数据处理方法。
一、热膨胀实验的步骤1. 准备实验材料和设备根据实验目的选择相应的材料和设备，一般包括热膨胀材料样品、温度计、加热装置和测量工具等。
2. 确定实验条件根据实验的需要，确定实验条件，比如设定初始温度、升温速率和温度范围等。
3. 准备样品将样品进行处理，确保其表面干净，避免污染影响实验结果。
根据实验需求制备不同形状和尺寸的样品。
4. 进行实验将样品放置在实验装置中，确保样品与温度计、加热装置的接触良好。
根据设定的实验条件，进行加热操作。
5. 记录实验数据在实验过程中，及时记录样品的温度和对应的长度或体积数据。
可采用连续记录或定时记录的方式，确保实验数据的准确性和全面性。
6. 停止实验当达到实验设定的最高温度或其他条件时，停止加热操作，并记录下此时的温度和样品的长度或体积。
二、热膨胀实验的数据处理方法热膨胀实验的数据处理主要包括计算膨胀系数和绘制热膨胀曲线两个方面。
1. 计算膨胀系数膨胀系数是评估物体热膨胀性质的重要参数。
在实验中，可通过以下公式计算膨胀系数：膨胀系数 = (L2 - L1) / (L1 * (T2 - T1))其中，L1和L2分别表示样品在温度T1和T2下的长度或体积，T1和T2分别表示对应的温度。
2. 绘制热膨胀曲线根据实验数据，可以绘制热膨胀曲线来更直观地观察物体的热膨胀特性。
在图表上，横轴表示温度，纵轴表示样品的长度或体积。
通过将记录的数据以温度为横轴、长度或体积为纵轴绘制出的曲线，可以清晰地展示物体随温度变化时的膨胀情况。
在绘制热膨胀曲线时，可以选择适当的图表类型，比如折线图或曲线图等，以便更好地展示数据变化的趋势。
三、总结热膨胀实验是研究物体在受热过程中体积变化的一种有效方法。
物质热膨胀系数测量的方法与数据处理
物质热膨胀系数测量的方法与数据处理热膨胀是物质在受热时发生体积变化的现象，而物质热膨胀系数则是描述物质在受热时体积变化程度的一个参数。
测量物质热膨胀系数的准确性对于许多领域都至关重要，包括建筑工程、制造业以及材料科学研究。
在本文中，我们将探讨热膨胀系数测量的方法以及相关的数据处理技术。
一种常用的测量方法是线膨胀法。
该方法利用了物质在加热过程中线性膨胀的特点。
首先，将待测物质置于一个恒温环境中，然后通过加热系统使其升温。
在升温过程中，使用光学显微镜或光栅尺等设备来测量物质长度的变化。
通过记录不同温度下的长度值，并计算出物质的线膨胀系数。
理论上，线膨胀法是一种比较简单的方法。
然而，在实际应用中，仍然存在一些挑战。
其中一个挑战是温度测量的准确性。
为了确保测量结果的可靠性，需要使用高精度的温度计，并确保温度计的测量范围覆盖了所需的温度范围。
此外，还需要注意环境温度的稳定性，以避免环境温度变化对测量结果的影响。
除了线膨胀法，还有一种精确测量物质热膨胀系数的方法是悬臂梁法。
该方法利用了物质在加热时扭曲的特性。
通常，将一根细长的杆件固定在一端，称为悬臂梁。
然后，加热悬臂梁并测量其挠度。
通过测量不同温度下的挠度，并结合悬臂梁的几何参数，可以计算出物质的热膨胀系数。
与线膨胀法相比，悬臂梁法需要更复杂的实验装置和仪器。
但是，它的测量结果更加准确，适用于对热膨胀系数要求较高的研究和应用。
在实际操作中，需要考虑悬臂梁的材料选择、几何参数设计以及测量设备的稳定性等因素，以确保测量结果的精确性。
在得到物质的热膨胀系数数据后，还需要进行一系列的数据处理和分析。
其中之一是校正。
由于实际实验条件的限制，得到的测量数据可能会受到一些误差的影响。
因此，需要对原始数据进行校正处理。
校正方法包括零位校正、误差分析等。
此外，还可以将同一物质在不同实验条件下得到的热膨胀系数数据进行比对。
通过比对，可以验证物质热膨胀系数的一致性，并评估不同实验条件对热膨胀系数的影响。
膨胀计法测定苯乙烯聚合反应速率实验报告
膨胀计法测定苯乙烯聚合反应速率实验报告
本试验旨在使用膨胀计法来测定苯乙烯聚合反应的速率。
聚合反应的速率表示聚合反应生成产物的速率，其受不同的微环境因素影响，包括反应温度、浓度等。
本实验采用膨胀计法，测定苯乙烯在恒定温度和压强下聚合反应的速率。
膨胀计法测定反应相当于利用反应液容积的变化来推断反应的进展，相当于用反应室的容积与体积之间的变化来检测反应速率。
本实验根据恒定温度和压强，在实验中采用膨胀计测定苯乙烯聚合反应的速率，主要包括实验前的准备、实验的操作以及实验结束后的数据处理等步骤。
实验前的准备主要是准备各种实验仪器，包括膨胀计、细枝毛笔及记录纸等。
其中，膨胀计的容积是1ml，两个活塞的初始位置调整在实验空膨胀值上，细枝毛笔则用来放置在反应室内测定容积变化，记录纸则用来记录反应过程中体积变化的数据。
经过实验前的准备，准备好了需要的一切，就可以正式开始实验。
实验过程是将苯乙烯放入容积为1ml的反应室里，记录反应室开始时的容积，然后置放在定温恒温蒸馏仪中进行聚合，定时截取容积数据，半个小时到一个小时的间隔不断的调整活塞的位置，记录反应室的容积，待实验结束时，反应室的容积最终稳定，表明反应结束，实验结束。
实验结束后进行数据处理，主要是对收集到的数据进行处理，根据实验结果可以得出 amountA（L）/min 来表示反应速率，从而验证反应的机理。
经过本次实验的膨胀计法，我们测定了苯乙烯聚合反应的速率，通过实验结果来证明不同的微环境因素会影响反应速率。
本实验表明，膨胀计法是一种可行的方法来测定苯乙烯聚合反应的速率。
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1.测定膨胀计安培体积和毛细管体积
表1.膨胀计安培体积和毛细管体积测定的数据记录
组号
1
15.814
179.530
163.716
10.02
16.80
0.009707
12.0103
2
17.456
178.513
161.057
12.20
20.08
0.008216
11.8108
3
14.528
0.01816
0.01832
4.50
14
0.03697
0.02017
0.02038
5.15
16
0.04231
0.02309
0.02336
5.80
18
0.04765
0.02600
0.02635
3
0.00
0
0.00000
0.00000
0.00000
0.85
2
0.00758
0.00385
0.00386
1.55
2
0.009780
0.09890
0.7390
3
0.014683
0.12117
0.8942
4
0.017268
0.13141
1.1063
图3聚合速率与引发剂浓度的平方根的线性关系图
斜率：9.8543截距：-0.2384 =0.9567
8．ln ~t图
第一组：斜率9.22 截距0.00108 =0.9987
第二组：斜率0.00146截距3.01 =0.9971
第三组：斜率0.00178截距3.35 =0.9973
第四组：斜率0.0022截距0.00115 =0.9953
根据：
得到四组反应的Rp，见下表
表3各组链增长速率计算结果
组号
1
2
3
4
Rp/（mol/Lh）
0.4637
0.7390
0.8942
1.1.63
7.Rp对 作图
表4. 与 值的列表
组号
[I]（mol/L）
[I]0.5(mol0.5/L0.5)
Rp(mol/L·h)
1
0.004951
0.07036
0.4637
0.00674
1.68
8
0.01631
0.00875
0.00879
2.07
10
0.02009
0.01078
0.01084
2.42
12
0.02349
0.01261
0.01269
2.72
14
0.02640
0.01417
0.01427
3.05
16
0.02961
0.01589
0.01601
3.37
18
0.03271
187.392
172.864
11.30
19.09
0.008920
12.6834
4
12.334
191.367
179.033
12.10
18.90
0.01053
13.1133
其中：
：苯乙烯的质量
：苯乙烯与膨胀计的总质量
：膨胀计的质量
H30：纯汞在30度时的毛细管高度
H60：纯汞在60度时的毛细管高度
各个量之间的关系式：
图1.3第三组
斜率：0.1746 截距：0.04227 =0.9969
图1.4第四组
斜率：0.2160 截距：0.1233 =0.9945
5．诱导期的计算
诱导期的经验公式：t= （ - ）+（ -
表4 各个组诱导期的数据
组号
1
2
3
4
诱导期/min
3.17
3.08
3.34
3.31
6.P%对t作图
图2.1第一组P%对t作图
4
0.01383
0.00703
0.00705
2.35
6
0.02096
0.01065
0.01071
3.20
8
0.02854
0.01450
0.01461
4.05
10
0.03613
0.01836
0.01853
4.95
12
0.04415
0.02244
0.02269
5.65
14
0.05040
0.02561
0.02594
30
0.05300
0.02844
0.02885
5.75
32
0.05582
0.02995
0.03041
6.08
34
0.05902
0.03167
0.03218
6.44
36
0.06251
0.03354
0.03412
6.72
38
0.06523
0.03500
0.03563
2
0.00
0
0.00000
0.00000
6.30
16
0.05620
0.02855
0.02897
6.95
18
0.06199
0.03150
0.03201
7.55
20
0.06735
0.03422
0.03482
4
0.00
0
0.00000
0.00000
0.00000
1.00
2
0.01053
0.00518
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0.00519
2.00
4
0.02106
0.01035
0.01040
2.90
6
0.03054
0.01501
0.01512
3.70
8
0.03896
0.01915
0.01933
4.60
10
0.04844
0.02381
0.02409
5.30
12
0.05581
0.02743
0.02781
6.00
14
0.06318
0.03105
0.03154
6.70
16
0.07055
3.数据处理
表3.膨胀计法测定自由基聚合动力学实验数据处理
组号
ΔH(cm)
t(min)
(cm3)
P
ln(1/1-p)
1
0.00
0
0.00000
0.00000
0.00000
0.48
2
0.00466
0.00250
0.00250
0.90
4
0.00874
0.00469
0.00470
1.29
6
0.01252
0.00672
46.70
27.49
46.10
27.18
26.72
26.39
26.09
25.74
25.45
25.12
24.76
24.48
注：从Hmax开始每隔2分钟记录一次
其中：
t0: 初始计时时间，本实验为了简化计算，将计时时间都设定为0
t1：毛细管液面上升平衡时的时间
t2：毛细管液面开始下降的时间
HMAX：毛细管液面上升达到的最大值
0.03467
0.03529
其中：
估计当时室温15摄氏度，苯乙烯密度1.04g/ml
0.8924-0.000918t=0.8924-0.000918*15=0.87863
各个量之间的关系式：
=
=
=S H
4.
图1.1第一组
斜率：0.1738 截距：0.2251 =0.9984
图2.2第二组
斜率：0.3220 截距：0.07727 =0.9968
0.00000
0.65
2
0.00534
0.00291
0.00292
1.40
4
0.01150
0.00628
0.00630
1.95
6
0.01602
0.00874
0.00878
2.75
8
0.02259
0.01233
0.01241
3.50
10
0.02876
0.01569
0.01582
4.05
12
0.03327
2.膨胀计毛细管液面高度变化数据记录
表2.膨胀计毛细管液面变化时间和高度变化数据
组号
1
2
3
4
t0
0
0
0
0
t1(min)
2.73
2.30
2.33
2.17
t2(min)
4.53
4.23
4.50
4.39
Hmax(ml)
31.20
56.00
53.65
55.60
H(cm)
30.72
55.35
52.80
54.60
斜率：0.09054 截距：0.1174 =0.9984
图2.2第二组P%对t作图
斜率：0.1443 截距：0.03462 =0.9968
图2.3第三组P%对t作图
斜率：0.1746 截距：0.04227 =0.9969
图2.4第四组P%对t作图
斜率：0.2160 截距：0.1233 =0.9945
0.01755
0.01771