Главная | Обратная связь

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.

· Не подавая напряжения на электрическую печь, проверьте контакты в местах соединения термопары с прибором.

· Подайте через автотрансформатор на тигельную печь напряжение 160 В и включите потенциометр.

· Следите за показаниями потенциометра. После того, как металл в тигле начнет плавиться, показания потенциометра станут постоянными, а затем по окончании процесса плавления вновь начнут расти. Отключите в этот момент тигельную печь и продолжайте наблюдение за показаниями потенциометра. После того, как процесс кристаллизации закончится, отключите потенциометр.

· Снимите ленту с потенциометра. По температуре плавления определите, какой металл использовался в работе. Оцените погрешность полученных результатов.

Рис. 2

· Оцените удельную теплоту плавления металла.

Выполняется это следующим образом. Рассмотрим график, полученный вами в ходе эксперимента. По оси абсцисс отложено время процесса t, по оси ординат – температура металла в тигле t. Мощность нагревателя (тигельной печи) постоянна, пусть она равна W. Тогда за время Dt печь выделит W×Dt тепла. Часть этого тепла получит металл в тигле, другая часть пойдет на нагрев самой печи с тиглем и окружающего воздуха. Пусть тепло, полученное металлом, равно k×W×Dt (k<1). Тепло, полученное металлом, приведет к повышению температуры металла. Обозначим эту величину через Dt. Если масса металла в тигле m, а его удельная теплоемкость – c, то:

k×W×Dt=c×m×Dt.

Когда начнется плавление металла, то его температура будет оставаться равной температуре плавления, пока не расплавится весь металл. На это потребуется l_пл×m тепла. Если продолжительность процесса плавления была Dt_пл, то можно написать:

k×W×Dt_пл = l_пл×m.

Поделив теперь последнее уравнение на первое, получим:

.

Следовательно:

.

В эксперименте следует выбирать начальный участок графика, где он с достаточно хорошей точностью является линейным (см. Рис. 2). Это означает, что теплоемкость металла здесь остается постоянной.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что называется удельной теплотой плавления? Как она связана с приращением энтальпии тела?

2. Как изменяется внутренняя энергия тела при плавлении?

3. Как изменяется энтропия тела при плавлении?

4. Изменяя объем равновесной системы "твердое тело-жидкость" мы будем изменять лишь относительные объемы твердой и жидкой фаз, но давление в системе изменяться при этом не будет. Каков же тогда смысл производной в уравнении Клапейрона - Клаузиуса?

5. Почему зимой на улице становится очень скользко если температура воздуха близка к 0⁰ С? Почему этого не наблюдается при сильном морозе?

6. Почему снежок легко слепить при слабом морозе? Почему при сильном морозе он вообще не лепится?

7. Воспользовавшись полученным в эксперименте графиком, оцените теплоемкость расплавленного металла.

 

РАБОТА № 30