2020-10-10
270
1. Определить массу (взвешиванием) и удельную теплоемкость (по справочнику) исследуемого тела (латунь, медь, алюминий, сталь), стакана калориметра (латунь), мешалки (латунь) и воды. Результаты измерений занести в таблицу 1.
Таблица 1
| № | mT, кг | c  , 
| mK, кг | cК,, 
| mМ, кг | cМ, 
| mВ,кг | cВ , 
|
| 1 |
|
|
|
|
|
| ||
| 2 |
2. Установить исследуемое тело в цилиндрическую полость водяного нагревателя, предварительно наполнив его водой до определенного уровня (примерно на 2см ниже верхнего края) и включить электроплитку.
3. Через 10-15 минут после закипания воды в нагревателе, измерить температуру ТТ и вытолкнуть исследуемое тело в калориметр, предварительно измерив температуру воды в калориметре Т1. Быстро закрыв калориметр, отставить его подальше от нагревателя и следить за повышением температуры в калориметре. Когда рост температуры замедлится, сделать 3-5 перемешиваний мешалкой. Установившееся значение температуры Т0 в калориметре занести в таблицу 2.
|
|
|
4. По измеренным данным, пользуясь формулами (5), рассчитать изменение энтропии каждого из тел, участвующих в теплообмене. По формуле (6) найти изменение энтропии системы. Результаты занести в таблицу 2.
5. Не выливая воду из калориметра, повторить измерения с другими исследуемыми телами (по указанию преподавателя), предварительно извлечь из калориметра предыдущий исследуемый образец.
6. Рассчитать абсолютную и относительную погрешности измерений, результаты занести в таблицу 2.
Таблица 2
| Тела, участвующие в теплообмене | ||||
| исследуемое тело | стакан калориметра | мешалка | вода | |
| Т1, К | TT=………К |
| ||
| Т0, К |
| |||
 S,  
| ||||
Sсист. , 
|
| |||
 Sсист.), 
|
| |||
 , %
|
| |||
Контрольные вопросы:
1. Сформулировать II начало термодинамики.
2. Что такое энтропия? Пояснить её физический смысл.
3. Записать основное тождество термодинамики и получить выражение для изменения энтропии при изотермическом и изохорическом процессах.
4. Что называется свободной энергией и как она связана с энтропией?
5. Сформулировать и объяснить закон возрастания энтропии.
6. Объяснить методику проведения измерений изменения энтропии в данной работе.
7. Каковы причины внесения погрешности в измеряемые величины?
Литература:
1. Фриш, С.Э. Курс общей физики: учебник: [в 3 т.]. Т. 1. Физические основы механики. Молекулярная физика. Колебания и волны / С.Э. Фриш. – 13-е изд., стер. – Санкт-Петербург [и др.]: Лань, 2009. – 480 с.: ил.
2. Савельев, И.В. Курс общей физики: учебное пособие для вузов [в 3 т.]. Т. 1. Механика. Молекулярная физика / И.В. Савельев. – 10-е изд., стер. – Санкт-Петербург [и др.]: Лань, 2008. – 432 с.: ил.
|
|
|
3. Трофимова, Т.И. Основы физики: учебное пособие: в 5 кн. Кн.2. Молекулярная физика. Термодинамика / Т.И. Трофимова. – Москва: Высшая школа, 2007. – 180 с.: ил.
4. Пронин, Б.В. Физика [Электронный ресурс]: учебник / Б.В. Пронин. – Москва: Издательство РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2012. – 445 с. – Режим доступа:
http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=144822
