Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Л А Б О Р А Т О Р Н А Я Р А Б О Т А 27
1 ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Экспериментальное определение теплоемкости металлов (Fe и Al), путем сравнения с теплоемкостью эталонного образца (Cu).
2 БИБЛИОГРАФИЯ
1 Савельев И.В. Курс физики: Учеб. пособие для студентов втузов.- [В 3-х т.].- Т.1: Механика. Молекулярная физика.- М.: Наука, 1989.- 350 с.
2 Трофимова Т.И. Курс физики.- М.: Высш. шк., 1998.- 542 с.
3 Майсова Н.Н. Практикум по курсу общей физики.- М.: Высш. шк., 1970.- 448 с.
4 Лабораторный практикум по физике: Учеб. пособие для вузов / А.С. Ахматов, В.И. Андреевский, А.И. Ахматова.- М.: Высш. шк., 1980.- 360с.
3 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ
, (1)
где c - удельная теплоемкость образца;
m - масса образца;
- скорость изменения температуры образца.
Это же количество тепла можно подсчитать и по закону Ньютона
q = (T – T0)S, (2)
где T - температура образца;
T0 - температура окружающей среды;
S - площадь поверхности образца;
- коэффициент теплоотдачи.
Сравнивая (1) и (2), получим:
- для эталонного образца (Cu);
- для исследуемых образцов (Fe, Al).
Если поверхности образцов одинаковы, коэффициенты теплоотдачи их равны и они нагреты до одной температуры, то разделив одно выражение на другое, получим
. (3)
4 ПРИБОРЫ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ
1 Электропечь.
2 Образец.
3 Термопара.
4 Гальванометр.
5 Секундомер.
5 ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ
Работа выполняется на установке (рисунок 1), состоящей из электропечи – ЭП, термопары – Т, гальванометра – Г, устройства для введения образца в печь – У. Образец (О) представляет собой цилиндр длиной 30 мм и диаметром 5 мм с высверленным каналом с одного конца, в который вводится термопара (Т), соединенная с гальванометром (Г), для определения температуры образца.
Рисунок 1
6 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
6.1 Определить (взвешиванием) массу образцов.
6.2 Укрепив образец на фарфоровой трубке, через которую пропущены проводники термопары, ввести его в печь.
6.3 Нагрев образец до температуры 500 0С, быстро выдвинуть его из печи с помощью устройства (У). Нагретый образец охладить вне печи на воздухе до температуры 100 0С.
6.4 Через каждые 10сек произвести запись температуры (Т) образца по показаниям гальванометра (Г). Время отсчитать по секундомеру.
6.5 Измерения произвести для 3-х образцов: медного (эталон), железного и алюминиевого и занести в таблицу 1.
6.6 Построить кривые зависимости температуры образцов от времени на одном графике.
6.7 Считая, что в интервале Т = 100 К изменение температуры происходит по линейному закону, найти скорость охлаждения образцов
(рисунок 2) для температур 200 0С, 300 0С, 400 0С и занести ее в таблицу 2.
Рисунок 2
6.8 Определить теплоемкость железа и алюминия для температур 200 0С, 300 0С и 400 0С по формуле (3). Полученные числовые значения занести в таблицу 2.
6.9 Представить окончательный результат в виде графиков зависимости удельной теплоемкости исследуемых тел от температуры.
6.10 В выводе дать анализ полученных результатов с учетом закона Дюлонга и Пти.
|
t, сек. |
T 0CAl |
T 0CCu |
T 0CFe |
|
0 |
500 |
500 |
500 |
|
10 |
|||
|
20 |
|||
|
30 |
|||
|
40 |
|||
|
... |
Таблица 2
|
T 0C |
200 |
300 |
400 |
|
Ti 0C |
100 |
100 |
100 |
|
tiCu (с) |
|||
|
Ссu |
0,4085 |
0,4224 |
0,4349 |
|
tiFe (с) |
|||
|
СFe |
|||
|
tiAl (с) |
|||
|
Сal |
7 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1 Что называется теплоемкостью тела, удельной и молярной теплоемкостью? Какова размерность этих величин в системе СИ? Как они взаимосвязаны между собой?
2 В чем заключается метод определения теплоемкости при охлаждении металлов?
3 Выведите расчетную формулу (3).
4 Сформулируйте закон Дюлонга и Пти.
* * *