Порядок выполнения работы

При выполнении работы следует строго соблюдать правила техники безопасности и охраны труда, установленные в лаборатории. Выполнять работу нужно предельно аккуратно, не трясти и не толкать установку, поскольку это может исказить результаты. Работа выполняется в строгом соответствии с нижеизложенным порядком выполнения и в объёме, предусмотренном индивидуальным заданием.

Записать в таблицу технические данные прибора:

 

№ п.п.	Название прибора	Пределы измерений	Число делений	Цена деления	Класс точности	Абсолютная приборная погрешность
1
2
…

1. Запустите лабораторную работу. Отметьте в лабораторном журнале характеристики (масса и материал) полученного образца.

2. Включите источник питания, установите напряжение, указанное преподавателем (или выбранное самостоятельно). Нагрев печи включается кнопкой "ВКЛ", расположенной на пульте НАГРЕВ только при закрытой дверце печи. Для закрывания/открывания дверцы надо нажать на нее левой кнопкой мыши.

3. Включите вентилятор обдува.

4. Не помещая исследуемый образец в печь, закройте дверцу, включите нагрев и одновременно запустите секундомер. Через интервалы времени 20¸40 секунд запишите значения температуры. Всего надо сделать 8¸10 измерений. Также запишите значения напряжения  и силы тока I. Выключите нагрев, откройте дверцу печи (для ускорения остывания).

5. Для каждого интервала времени D t найдите соответствующее изменение температуры D T и посчитайте значения . Нанесите полученные точки на координатную плоскость (, t), располагая значения  посередине временного интервала измерения (те есть, если измерения проводились через 30 секунд, то значение , посчитанное на интервале 0¸30 секунд соответствует времени 15 секунд). Проведите через точки прямую, продолжая ее до пересечения с осью абсцисс, определите по графику значение  при t = 0, пересчитайте значение к . По формуле

                                                                             (20)

рассчитайте собственную теплоемкость печи C _П.

6. После остывания печи поместите в нее исследуемый образец (для внесения/убирания образца надо нажать на него левой кнопкой мыши при открытой дверце).

7. Повторите измерения и вычисления по п.п. 4 и 5, изменив, если требуется, напряжение питания.

Результаты измерений занести в таблицу 1.

 

Таблица 1

Физ. величина	D t	T 1		T 2		С П	С	С о	с
Ед. измерений   Номер опыта	с	К		К
1
…
n

 

 

Для получения приемлемой погрешности при проведении измерений необходимо, чтобы температура повышалась не менее, чем на 3¸4 °С за интервал измерения. По формуле (20) будет определена суммарная теплоемкость печи и образца С. Найдите теплоемкость образца С_о

                                                                      (21)

Рассчитайте удельную теплоемкость

.                                                                               (22)

Сравните со справочными значениями удельной теплоемкости исследуемого образца.

Контрольные вопросы

1. Какая величина называется теплоемкостью вещества, удельной и молярной теплоемкостью? В каких единицах СИ они измеряются?

2. Выведите формулу для полной внутренней энергии и моля твердого тела.

3. В чем особенности теплоемкостей твердых тел? Выведите формулу для молярной теплоемкости твердого тела

4. Запишите и объясните закон Дюлонга и Пти.

5. Рассчитайте, исходя из закона Дюлонга и Пти, удельные теплоемкости алюминия ₂₃Al²⁷и железа ₂₆Fe⁵⁶.

6. В чем заключается метод электрического нагрева для определения теплоемкости твердых тел?

7. Выведите формулу для экспериментального определения теплоемкости.

8. Основные источники ошибок данного метода измерений