Задание 1.
1. Снять кожух блока рабочего элемента установки и подвесить его на винтах задней панели. Включить установку тумблером «Сеть».
2. Пустой калориметр плотно закрыть крышкой. Включить тумблер «Нагрев». С помощью регулятора «Нагрев» установить необходимое напряжение в цепи.
3. При температуре калориметра =25°C включить отсчет времени. Сделать 7-10 измерений времени нагрева пустого калориметра через интервал 1°С. Результаты занести в таблицу измерений 1.
4. Выключить тумблер «Нагрев», открыть крышку и охладить калориметр до начальной температуры .
5. Вращая винт влево, поместить в калориметр один из исследуемых образцов, взятый по указанию преподавателя. Плотно закрыть крышку калориметра и подождать 3 мин. Для того, чтобы температуры калориметра и образца сравнялись.
6. Включить нагреватель калориметра, установив такое же напряжение в цепи как и при нагревании пустого калориметра.
7. Включить отсчет времени при той же начальной температуре . Сделать 7-10 измерений времени нагревания калориметра с образцом через интервал температуры 1°С. Результаты занести в таблицу измерений 1.
|
|
8. Регулятор «Нагрев» установить в крайнее левое положение, выключить тумблер «Нагрев», открыть крышку калориметра. Для удаления образца из калориметра винт вращать вправо, после чего с помощью рукоятки вынуть нагретый образец.
9. Выключить установку тумблером «Сеть».
10. Построить график зависимости разности времени нагревания калориметра с образцом и пустого калориметра от изменения температуры калориметра и определить угловой коэффициент .
11. Используя значение углового коэффициента , определить удельную теплоемкость образца по формуле
12. Используя данные таблицы (7.1) определить молярную теплоемкость образца.
13. Оценить погрешность результатов измерений.
Таблица измерений 1.
Номер измерений | U,В | I,А | ,К | ,с | ,с | ,с | c, Дж/ (моль*К) | , Дж/ (моль*К) |
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 и железа .
6. В чем заключается метод электрического нагрева для определения теплоемкости твердых тел?
7. Выведите формулу для экспериментального определения теплоемкости.
8. Почему во время эксперимента нагревание пустого калориметра и калориметра с образцом необходимо производить при одной и той же мощности нагревателя?
|
|
9. Чем ограничена максимально допустимая температура нагревания калориметра?
10. Основные источники ошибок данного метода измерений.