Тема- Определение теплоёмкости твердого тела
Работа добавлена на сайт samzan.net:
Министерство образования Российской Федерации
Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова
(технический университет)
Отчёт по лабораторной работе № 6.
По дисциплине: Физика
Тема: Определение теплоёмкости твердого тела.
Выполнил:
студент гр. ЭР-10-3 ____________ /Сердюков.С.С./
(подпись) (Ф.И.О.)
ПРОВЕРИЛ:
Руководитель: доцент __________ /Фицак.В.В./
(должность) (подпись) (Ф.И.О.)
Санкт-Петербург
2010 год.
Цель работы:
1) измерение зависимости повышения температуры исследуемого образца в муфельной печи от времени;
2) вычисление по результатам измерений теплоемкости исследуемого образца
Краткое теоретическое содержание:
Явление, изучаемое в работе – теплообмен
Определения:
Теплопередача — физический процесс передачи тепловой энергии от более горячего тела к более холодному либо непосредственно (при контакте), либо через разделяющую (тела или среды) перегородку из какого-либо материала.
Теплоемкость – физическая величина, определяющая отношение количества теплоты, полученного телом, к соответствующему изменению его температуры.
Количество теплоты – энергия, которую получает или теряет тело при теплопередаче.
Удельная теплоемкость – количество теплоты, необходимое для нагревания 1 кг вещества на 1 Кельвин.
Теплоотдача – теплообмен между поверхностью тела и окружающей средой.
Температура – физическая величина, характеризующая состояние термодинамического равновесия макроскопической системы и определяющая направление теплообмена между телами.
Термодинамическая система – совокупность макроскопических тел, которые взаимодействуют и обмениваются энергией как между собой, так и с другими телами(окружающей средой)
Законы и соотношения:
Первый закон термодинамики(первое начало):
Теплота, сообщаемая системе, расходуется на изменение внутренней энергии системы и на совершение системой работы против внешних сил.
Q=∆U+A
Уравнение Майера:
, преобразуем первый закон термодинамики, учитывая, что мощность нагревателя P равна Qнагр/t (t - интервал времени). Слагаемое при t = 0 равно нулю, а значение может быть найдено из графика зависимости T = f(t).
Схема установки:
В работе используются: муфельная печь 1, содержащая электронагреватель 2, вентилятор обдува 3; термопара 4; цифровой термометр 5; регулируемый источник питания 6; выключатель нагрева 7; таймер 8.
Схема установки изображена на рисунке 1. Вентилятор обдува 3 предназначен для равномерного распределения тепла внутри печи. Электронагреватель 2 подключен к регулируемому источнику питания постоянного тока 6, контроль напряжения и тока осуществляется вольтметром и амперметром, входящими в источник питания. Для измерения температуры воздуха служит термопара 4, подключенная к цифровому термометру 5.
Расчетные формулы:
1. Теплоемкость печи с помещенным туда образцом:
[ ], где U – напряжение в печи, В; I – сила тока, А, изменение температуры (К) за промежуток времени ∆t (с).
2. Теплоемкость образца:
[ ], где С – теплоемкость печи с образцом, - собственная теплоемкость печи.
3. Удельная теплоемкость образца:
[], где m - масса образца, кг.
Формулы косвенных погрешностей:
– абсолютная погрешность измерений теплоёмкости образца,
А
- относительная погрешность измерений удельной теплоемкости образца.
Таблица 1. Результаты измерений:
|
Физ.Величина |
ln |
ln( |
C |
c |
|||||
|
Ед.изм. Номер опыта |
с |
К |
К/с |
К |
К/с |
Дж/К |
Дж/К |
Дж/К |
Дж/(кг*К) |
|
1 |
30 |
10,8 |
-1,02 |
4,5 |
-1,90 |
512 |
1332 |
820 |
410 |
|
2 |
30 |
19,2 |
-0,45 |
8,6 |
-1,25 |
||||
|
3 |
30 |
25,7 |
-0,15 |
12,2 |
-0,90 |
||||
|
4 |
30 |
30,9 |
0,03 |
15,5 |
-0,66 |
||||
|
5 |
30 |
35 |
0,15 |
18,6 |
-0,48 |
||||
|
6 |
30 |
38,2 |
0,24 |
21,4 |
-0,34 |
||||
|
7 |
30 |
40,7 |
0,31 |
23,8 |
-0,23 |
Исходные данные:
I=2A, U=100 B, m=2 кг, материал – латунь,,
Прямые погрешности:
Вычисления:
- ln(∆T1/∆t) = ln(∆T1/∆t) (t) - функциональная зависимость изменения ln(∆T1/∆t) от времени
Из графика видно что значение ln(∆T1/∆t) в момент времени 0с примерно равно -4,4=>
∆T1/∆t = 0,012 К/c
- ln(∆T2/∆t) = ln(∆T2/∆t) (t) – функциональная зависимость изменения ln(∆T2/∆t) от времени
Из графика видно, что значение ln(∆T2/∆t) в момент времени 0с примерно равно -6,1=>
∆T2/∆t = 0,002 K/c
- удельная теплоемкость латуни;
– абсолютная погрешность измерения удельной теплоемкости латуни;
- относительная погрешность измерений удельной теплоемкости латуни.
Вывод:
В данной работе была экспериментально определена удельная теплоемкость латуни. При сравнении табличного значения и полученного мы выяснили, что полученная теплоемкость отличается от табличной на с учетом косвенной погрешности измерений теплоемкости. Небольшое отклонение от истинной величины может быть объяснено погрешностями приборов и не точным измерениям по графикам.
2. Курсовая работа- Деньги и ценные бумаги
3. Введение 2 2
4. Тема 12 Россия во второй половине 18 в
5. 1 Функциональная периодизация ее общая характеристика В первых двух главах уже говорилось о том что в пси
6. О ДІДОРЕНКА Плани семінарських і практичних занять з навчальної дисципліни
7. Чешские земли в конце XVIII в.первой половине ХІХ в.
8. Вы тогда миня будите Когда солнышко взойдёт да Вы тогда миня будите Когда солнышко взо
9. это твой пульс твое сердцебиение твое дыхание
10. Вишня
11. модели Одним из важных моментов при проектировании ИС с помощью методологии SDT является точная согласованн
12. Музей А.С.Пушкина
13. Исследование финансово-экономического состояния предприятия
14. Доклад- Гемобартонеллез, или инфекционная анемия кошек
15. История промышленного развития города Красноярска во второй половине XIX века
16. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 9.
17. Вредители масличных и пропашных крестоцветных
18. ГОМЕЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра хирургических болезней 1
19. Тема1- Первичные эталоны Задание - Выписать наименование государственного первичного эталона согласно п.html
20. ЙОГА ~ ДОМ Время занятий Занятие Инструктор