Авиационно инженерство Административно право Административно право Беларус Алгебра Архитектура Безопасност на живота Въведение в професията „психолог” Въведение в икономиката на културата Висша математика Геология Геоморфология Хидрология и хидрометрия Хидросистеми и хидравлични машини Културология Медицина Психология икономика дескриптивна геометрия Основи на икономически т Oria професионална безопасност Пожарна тактика процеси и структури на мисълта, Професионална психология Психология Психология на управлението на съвременната фундаментални и приложни изследвания в апаратура социалната психология социални и философски проблеми Социология Статистика теоретичните основи на компютъра автоматично управление теория на вероятностите транспорт Закон Turoperator Наказателно право Наказателно-процесуалния управление модерна производствена Физика Физични феномени Философски хладилни инсталации и екология Икономика История на икономиката Основи на икономиката Икономика на предприятията Икономическа история Икономическа теория Икономически анализ Развитие на икономиката на ЕС Спешни ситуации ВКонтакте Однокласници Моят свят Facebook LiveJournal Instagram
border=0

Определяне на специфичния топлинен капацитет на твърдите вещества с помощта на адиабатен калориметър

Под специфичната топлина на веществото се разбира стойността
, (1)
където - количеството топлина, дадено на тялото.
- промяната на температурата, настъпваща в. \ t
резултат от прехвърлянето на топлина към тялото
m е масата на нагрятото тяло.
Опитът показва, че обикновено се определя средната специфична топлина на веществото с, която е числено равна на количеството топлина. които трябва да бъдат докладвани на единицата за маса на това вещество, за да се повиши температурата му с. \ t :
(2)
където - разликата между крайната и началната температура на изследваното тяло.
За експерименталното определяне на топлинния капацитет се използват различни калориметрични методи. Разнообразието на тези методи се дължи на факта, че точното измерване на количеството топлина, предавано на тялото, изисква премахване на неотчетените топлинни загуби, когато изследваното тяло се загрява.
Обикновено в така наречените калориметри с изотермична обвивка се въвежда изчислена или експериментално определена корекция за излъчване, т.е. количеството топлина, което калориметърът получава или прехвърля към външната среда по време на радиация.
Възможно е обаче значително намаляване на топлинните загуби чрез въвеждане на добра топлоизолация или чрез намаляване на продължителността на експеримента, което се постига чрез висока скорост на нагряване на пробата. (импулсен метод за измерване на топлинния капацитет), при който загубата на топлина ще бъде малка в сравнение с общото количество доставена топлина.
Един от най-точните методи за определяне на топлинния капацитет е методът на адиабатичния калориметър. Трудностите, свързани с необходимостта от отчитане на топлинните загуби в този тип калориметри, се елиминират от факта, че измерванията се правят при условия на термично равновесие, т.е. при условия на равенство на температурите на изследваната проба и блока около него. Предимствата на този метод, заедно с високата точност, включват и възможността за определяне на топлинния капацитет на твърдите вещества в широк температурен диапазон, което е особено важно, ако веществата имат фазови трансформации.
Устройството на един от типовете адиабатен калориметър е показано схематично на фигурата. Пробният образец 1 се поставя в меден блок 3 и се нагрява заедно с него в пещта 4. В пробата се въвежда нагревател 2, който позволява допълнително загряване на пробата.
След включване на пещта 4, в която се поставя блокът с пробата, температурата на пробата започва да нараства, оставайки под температурата на блока. За да се установи равенството на температурите на пробата и на уреда, включете нагревателя, поставен в пробата. Когато температурата на пробата стане малко по-висока от температурата на блока, вътрешният нагревател се изключва.
В бъдеще включването и изключването на този нагревател се извършва периодично, така че температурната разлика проба и блокиране на целия знак за промени.
В момента, в който е нула (когато вътрешният нагревател е включен), няма обмен на топлина между пробата и устройството и цялото количество топлина излъчваната от вътрешния нагревател се консумира само за нагряване на пробата; специфичната топлина в този случай може да се определи по формулата (2).
Количеството топлина, отделено от вътрешния нагревател, се определя по формулата:

, (3)

където I е токът на вътрешния нагревател;
V - спад на напрежението върху него;
- периодът от време, през който температурата се е увеличила с ,
след това
(4)

където - времето, през което температурата на пробата се променя на ,
В диференциална форма формулата (4) има формата
(5)
Температурата на пробата се измерва с термодвойка Т. Температурната разлика между блока и пробата се измерва с диференциална термодвойка. , За да се определи температурата на пробата, се използва кривата за калибриране на термодвойката Т. Температурната разлика между блока и пробата се определя в деления на скалата на галванометъра (тъй като е необходимо само да се определи моментът, когато температурната разлика между блока и пробата се променя).
Изпълнение на работата
Пробата се носи върху нагревател, поставен в меден блок. Съединението на термодвойките T и , Фурната е затворена с капак. Включва се електрическата намотка на пещта, в която се поставя устройството. Нагревателят, поставен в пробата, се включва и изключва периодично и се записват стойностите I и V във вътрешната верига на нагревателя.

Преди започване на измерванията е необходимо да се провери нулевото положение на огледалния галванометър. За да направите това, изключете термодвойката от галванометъра, очаквайте прекратяване на трептенията на зайчето по скалата. Ако след това изображението на нишката не съвпада с нула, тогава изместването на скалата постига това съвпадение.
Изграждане на криви Т и от време на време.
По наклон кривата T (t) в точката, където променя знака (т.е. когато е установено топлинно равновесие), специфичната топлинна мощност се изчислява по формулата (5). Този топлинен капацитет се отнася до температурата, която трябва да се изчисли от T (t) кривата в момента, когато температурната разлика между блока и пробата се промени.





Вижте също:

Стресовото състояние под напрежение-компресия и законът на тангенциалното сдвояване

Измерване на манометър с ниско налягане Mac-Leod

Определяне на молекулно тегло на лесно изпаряваща се течност

Определяне на зависимостта на скоростта на изпомпване на вакуумната система от налягането

Изследването на зависимостта на коефициента на повърхностно напрежение от температурата по метода на максималното налягане в балона

Връщане към Съдържание: Физика

2019 @ ailback.ru