1. По данным таблицы построить диаграмму плавления и кристаллизации исследуемого металла, откладывая по горизонтальной оси время в минутах, а по вертикальной оси – температуру t в 0С.
2. По диаграмме определить температуры плавления и кристаллизации исследуемого образца.
3. Выделить на диаграмме примерно прямолинейные участки до и после фазового перехода (плавление). По полученным данным определить среднюю скорость нагревания металла
= .
Проделать то же самое для охлаждения металла.
4. По формуле (3) рассчитать удельную теплоту плавления и кристаллизации исследуемого металла. В качестве исследуемого металла используется олово. Масса металла (олово) m = 61, 26г; масса тигля (железо) m =38, 25г. Значения удельных теплоемкостей с и с взять из справочника.
5. По формуле (8) рассчитать изменение энтропии S при нагревании и плавлении олова.
6. Найти удельную теплоемкость олова, считая, что количество теплоты, ежесекундно подводимое к тиглю, постоянно. Теплоемкость тигля и потери теплоты в окружающее пространство считать бесконечно малыми.
|
|
7. Оценить погрешность результатов измерений.
8. Полученные результаты эксперимента и расчета погрешности представить в виде таблицы:
Т , K | Т ,K | , | , | , | % | , | С , |
Контрольные вопросы:
1. Какие фазовые переходы называются фазовыми переходами первого рода?
2. Почему температура плавления и кристаллизации остается постоянной?
3. Что называется удельной теплоемкостью вещества?
4. Что называется удельной теплотой фазового перехода?
5. Что такое энтропия? Сформулировать закон возрастания энтропии.
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