1. Соединить проводниками клеммы 8 термопары со входом цифрового вольтметра. Положить в нагреватель не более четверти таблетки сухого горючего. Включить цифровой вольтметр.
2. Зажечь сухое горючее, включить секундомер и производить измерение ЭДС через каждые 10 с.
3. После того как будет отмечено несколько одинаковых значений ЭДС (соответствующих плавлению металла), продолжать измерения, пока температура не начнет устойчиво повышаться. Через 3-4 измерения потушить (задуть) сухое горючее.
4. Снять кривую охлаждения. Для этого измерять Е, через каждые 10 с по мере охлаждения металла.
5. По графику градуировки термопары определить разность температур ∆Т для каждого значения ЭДС при плавлении и кристаллизации металла.
6. Определить комнатную температуру T1 и, прибавив ее к значениям ∆T, полученным из графика, найти и записать температуру металла, соответствующую каждому измерению.
7. Построить графики зависимости температуры T металла от времени при плавлении и кристаллизации.
8. По графикам определить среднюю температуру плавления и кристаллизации.
9. По температуре плавления и данным табл.2 идентифицировать рабочее вещество и найти его удельную теплоту плавления.
10. По формуле (39) определить теплоту плавления для данной массы рабочего вещества (m = 85 г) и, используя соотношение (38), вычислить изменение энтропии фазового перехода для случая плавления и кристаллизации.
II. Определить погрешности изменения энтропии.
Таблица 2
Металл | Тпл, К | rn, кДж/кг |
I. Алюминий | 931,1 | 396,79 |
2. Висмут | 542 | 54,4 |
3. Олово | 504,86 | 61,12 |
4. Свинец | 600,4 | 20,93 |
5. Серебро | 1233 | 92,09 |
6. Сурьма | 903,5 | 101,72 |
7. Цинк | 692,5 | 111.35 |
8. Сплав: олово 61 %, | ||
свинец 39 % | 427 | 45.44 |
9. Сплав: олово 40 %, | ||
свинец 60 % | 611 | 37 |
10. Сплав: олово 30 %, | ||
свинец 70 % | 525 | 33 |
Контрольные вопросы и задания
1. Что называется фазовым переходом первого рода, второго рода?
2. Что называется плавлением и кристаллизацией твердых тел.
3. Раскройте сущность физического смысла изменения энтропии при плавлении и кристаллизации твердых тел.
4. Какие системы называют гомогенными и гетерогенными? Что называется фазой в термодинамике?
5. Объясните ход температурной кривой при плавлении и кристаллизации?
6. Что называется удельной теплотой плавления твердого тела? Как она определяется?
7. ИЗМЕРЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ЛИНЕЙНОГО РАСШИРЕНИЯ МЕТАЛЛА
Цель работы
Определить сопротивление не нагретой и нагретой металлической проволоки, ее удлинение при нагревании и коэффициент линейного расширения.
Приборы и принадлежности
Нихромовая проволока (Ni 90 %, Сr 10 %), источник питания постоянного тока, вольтметр, амперметр, пружина, шкала для измерения длины проволоки.