страница 1
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Похожие работы
|
Определение теплового эквивалента электрической энергии - страница №1/1
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 25. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОВОГО ЭКВИВАЛЕНТА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ. ПРИНАДЛЕЖНОСТИ: 1.Нагреватель. 2.Амперметр. 3.Вольтметр. 4.Калориметр. 5.Весы. 6.Разновесы. КРАТКАЯ ТЕОРИЯ. При протекании постоянного тока в цепи проводника вся энергия тока полностью превращается в теплоту. Величина, численно равная количеству теплоты, полученному за счет единицы электрической энергии, называется тепловым эквивалентом электрической энергии. Если обозначить через W электрическую энергию, превратившуюся в теплоту, и через Q количество полученной при этом теплоты, то Q=AW (1) Где А – искомый тепловой эквивалент. Определение этой величины и является целью работы. Для определения теплового эквивалента применяют следующую установку. V A Т БЛОК ПИТАНИЯ Калориметр Установка состоит из бытового нагревателя, подключенного к блоку постоянного тока и опущенного в калориметр с водой, включенного последовательно с нагревателем амперметра и включенного параллельно с нагревателем вольтметра и термометра Т. Энергия, выделяемая в спирали, равна W = UIt (2) где U – напряжение на концах нагревателя, I – ток в цепи, t – время протекания тока. Количество теплоты Q можно считать равным количеству теплоты, полученной водой и калориметром, пренебрегая потерями на теплоотдачу в окружающую среду. Тогда Q = (t1-t2)(C1m1+C2m2) (3) где t1 – начальная температура воды, t2 – конечная температура воды, C1 – удельная теплоемкость воды, C2 – удельная теплоемкость калориметра, m1 – масса воды, m2 – масса калориметра. Из формул (1), (2) и (3) можно определить искомый эквивалент А = ((t1-t2)(C1m1+C2m2))/UIt (4) ИЗМЕРЕНИЯ. ВНИМАНИЕ! СОБРАННУЮ СХЕМУ ВКЛЮЧАТЬ ТОЛЬКО ПОСЛЕ ПРОВЕРКИ ЕЕ ПРЕПОДАВАТЕЛЕМ. Взвешивают калориметр. Наливают в него воду и повторным взвешиванием определяют массу воды. Включают блок питания без нагревателя, устанавливают по вольтметру выходное напряжение около 25 В и выключают блок питания. Опускают в калориметр нагреватель и термометр, подключают нагреватель к клеммам блока питания. Показывают готовую к работе установку преподавателю. Записывают показаную термометром начальную температуру воды t1. Включают блок питания, запускают секундомер и записывают показания амперметра и вольтметра. После того как температура воды поднимется приблизительно на 200 останавливают секундомер, и записывают показанную на этот момент температуру t2, после чего выключают блок питания . Учитывая известные значения удельных теплоемкостей воды и алюминия (из которого сделан калориметр), а также массы воды и колориметра определяют по формуле (4) значение теплового эквивалента электрической энергии. Повторить эксперимент три раза и определить среднее значение и погрешность. Удельная теплоемкость воды С1 = 4,18 кДж/(кг К) Удельная теплоемкость алюминия С2 = кДж/(кг К) |
|