|
Похожие работы
|
Физические основы механики, физика колебаний и волн, термодинамика - страница №11/11
Экспериментальная часть
Для определения изменения энтропии при нагревании и плавлении олова предназначена экспериментальная установка ФПТ 1-11, общий вид которой показан на рис. 23.1: 1 – стойка; 2 – кронштейн; 3 – нагреватель; 4 – датчик температуры; 5 – тигель с исследуемым материалом; 6 – блок рабочего элемента; 7 – блок приборов. Нагревание олова происходит в тигле с помощью электрического нагревателя 3, источник питания которого размещен в блоке приборов 7. Температура олова измеряется цифровым термометром, расположенным в блоке рабочего элемента 6. Время нагрева измеряется цифровым секундомером, расположенным в блоке приборов. Секундомер приводится в действие при включении питания блока приборов.
Порядок выполнения работы
-
Включите установку тумблером «Сеть» и измерьте начальную температуру олова .
-
Одновременно включите нагреватель и запустите секундомер. Через каждую минуту измеряйте температуру олова. Измерения проводите до тех пор, пока температура не достигнет постоянной величины (), а затем начнет увеличиваться.
-
Выключите нагреватель и продолжайте измерять температуру при охлаждении олова. Результаты измерений записывайте в табл.23.1.
-
Выключите установку тумблером “Сеть”.
-
Постройте график зависимости температуры от времени . Укажите на графике момент времени отключения нагревателя.
Обработка результатов измерения
-
По двум полученным графикам определите температуры, соответствующие участкам графиков, паралелльным оси времени, и по их среднему значению найдите температуру плавления олова.
-
По формуле (23.6) определите изменение энтропии во время нагревания и плавления олова. Удельную теплоту плавления и удельную теплоемкость олова найдите в справочниках. Масса образца г.
-
Оцените погрешность измерений.
Таблица 23.1
… мВ
|
Нагрев
|
Охлаждение
|
Время
|
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
...
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Температура
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T, K
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
;
|
Контрольные вопросы
-
В чем отличие фазовых переходов первого рода от фазовых переходов второго рода?
-
Приведите примеры фазовых переходов.
-
Какие функции состояния вводят начала термодинамики?
-
Дайте определение обратимого процесса.
-
Чему равно изменение энтропии при изотермическом и адиабатическом процессах?
-
Выведите основную расчетную формулу, используемую в данной работе.
-
До какой температуры нужно нагревать олово в тигле при выполнении эксперимента?
-
Какая величина больше – удельная теплота плавления или удельная теплота испарения?
Используемая литература
[3] §11.3; [10] §11.11; 15.1-15.6; [11] §36.
Библиографический список
-
Савельев, И.В. Курс физики: учеб.пособие.: в 3-х т. Т.1/И.В. Савельев.-М.: Наука, 1977.-415 с.
-
Савельев, И.В., Курс физики: учеб.пособие.: в 3-х т. Т.1/И.В. Савельев.-М.: Наука, 1989.-350 с.
-
Детлаф, А.А. Курс физики/ А.А. Детлаф, Б.М. Яворский.-М.: Высш.шк., 1989.-500 с.
-
Зисман, Г.А. Курс общей физики/Г.А. Зисман, О.М. Тодес.-М.: Высш.шк, 1972-465с.
-
Калашников, Н.П. Основы физики: учебник для вузов: в 2-х т. Т.1/Н.П. Калашников, М.А. Смондырев. – 2-е изд., перераб. – М.: Дрофа, 2003. -400 с.
-
Лозовский, В.Н. Курс физики: учебник для вузов.: в 2-х т. Т.1/В.Н. Лозовский. –СПб.: Лань, 2000.-576с.
-
Трофимова, Т.И. Курс физики/ Т.И. Трофимова.-М.: Высш.шк., 1999.-542с.
-
Зайдель, А.Н. Элементарные оценки ошибок измерений/ А.Н.Зайдель.-Наука, 1968.- 96 с.
-
Богданов, В.И. Физика: методические указания по оформлению отчетов и обработке результатов измерений./В.И.Богданов.-Вологда, ВоГТУ, 2005.-39 с.
-
Савельев, И.В. Курс общей физики: учеб.пособие.: в 4-х т. Т.1 / И.В. Савельев.-М.: КноРус, 2009.-528 с.
-
Зисман, Г.А. Курс общей физики: учеб.пособие.: в 3-х т. Т.1/Г.А. Зисман, О.М. Тодес.-СПб.: Лань, 2007-352с.
-
Иродов, И.Е. Механика. Основные законы/И.Е.Иродов.-М.:БИНОМ, 2006.-309 с.
Приложение
Справочные материалы
Таблица 1. Значения коэффициента Стьюдента
Доверительная вероятность
|
Число измерений
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
15
|
20
|
25
|
0,90
|
6,3
|
2,92
|
2,35
|
2,13
|
2,02
|
1,94
|
1,90
|
1,86
|
1,83
|
1,76
|
1,73
|
1,71
|
0,95
|
12,7
|
4,30
|
3,18
|
2,78
|
2,57
|
2,45
|
2,36
|
2,31
|
2,26
|
2,14
|
2,09
|
2,06
|
0,99
|
63,7
|
9,92
|
5,84
|
4,60
|
4,03
|
3,71
|
3,50
|
3,36
|
3,25
|
2,98
|
2,86
|
2,80
|
Таблица 2. Дробные и кратные приставки к единицам измерения
Обозначение
|
Приставка
|
Множитель
|
Обозначение
|
Приставка
|
Множитель
|
п
|
пико
|
|
да
|
дека
|
|
н
|
нано
|
|
г
|
гекто
|
|
мк,
|
микро
|
|
к
|
кило
|
|
м,
|
милли
|
|
М
|
мега
|
|
c
|
санти
|
|
Г
|
гига
|
|
д
|
деци
|
|
Т
|
тера
|
|
Таблица 3. Некоторые константы и часто применяемые величины
Постоянная Больцмана
|
|
Постоянная Авогадро
|
|
Ускорение свободного падения
|
|
Гравитационная постоянная
|
|
Универсальная газовая постоянная
|
|
Скорость света в вакууме
|
|
Таблица 4. Упругие свойства некоторых твёрдых тел
-
Вещество
|
Модуль Юнга
, Па
|
Предел прочности
, Па
|
Алюминий
|
6.9
|
1.1
|
Железо
|
19.6
|
6
|
Медь
|
11.8
|
2.4
|
Сталь
|
21.6
|
7.85
|
Свинец
|
1.57
|
0.2
|
Серебро
|
7.4
|
2.9
|
Дуб (вдоль волокна)
|
1.4
|
-
|
Кирпич
|
~1.0
|
-
|
Чугун
|
10
|
-
|
Таблица 5. Свойства некоторых твёрдых тел
|
Вещество
|
Плотность
,
|
Температура плавления
,
|
Удельная теплоёмкость
,
|
Удельная теплота плавления
,
|
Коэффициент линейного теплового расширения
,
|
Алюминий
|
2700
|
659
|
896
|
3.22
|
2.3
|
Железо
|
7900
|
1530
|
500
|
2.72
|
1.2
|
Латунь
|
8400
|
900
|
386
|
-
|
1.9
|
Лёд
|
900
|
0
|
2100
|
3.35
|
-
|
Медь
|
8900
|
1100
|
395
|
1.76
|
1.6
|
Олово
|
7200
|
232
|
230
|
5.86
|
2.7
|
Платина
|
21400
|
1770
|
117
|
1.13
|
0.89
|
Пробка
|
200
|
-
|
2050
|
-
|
-
|
Свинец
|
11300
|
327
|
126
|
2.26
|
2.9
|
Серебро
|
10500
|
960
|
234
|
8.8
|
1.9
|
Сталь
|
7800
|
1300
|
460
|
-
|
1.06
|
Цинк
|
7000
|
420
|
391
|
1.17
|
2.9
|
Бронза
|
~8000
|
-
|
-
|
-
|
-
|
Эбонит
|
1200
|
-
|
-
|
-
|
-
|
Таблица 6. Плотность некоторых жидкостей
Вещество
|
, кг/м3
|
Вещество
|
, кг/м3
|
Бензин
|
680-720
|
Керосин
|
800
|
Бензол (при 00 С)
|
900
|
Машинное масло
|
900
|
Вода
|
1000
|
Растительное масло
|
970
|
Глицерин
|
1260
|
Ртуть
|
13600
|
Касторовое масло
|
960
|
Спирт этиловый
|
790
|
Таблица 7. Динамическая вязкость некоторых веществ
Глицерин
|
,
|
0
|
10
|
20
|
30
|
, Па·с
|
12.10
|
3.95
|
1.48
|
0.60
|
Воздух
|
,
|
0
|
15
|
25
|
50
|
, мкПа·с
|
17.2
|
17.9
|
18.4
|
19.6
|
Вода
|
,
|
0
|
20
|
100
|
|
, мкПа·с
|
1787
|
1005
|
280
|
Спирт этиловый
|
,
|
0
|
20
|
|
, мПа·с
|
1.77
|
1.2
|
Масло
касторовое
|
,
|
20
|
|
, Па·с
|
0.97
|
|
<< предыдущая страница
|
Физические основы механики, физика колебаний и волн, термодинамика - umotnas.ru o_O