1. Включить тумблер "Сеть" на правой панели, при этом загорится светодиод "Сеть". Автоматически включается термометр, показывающий температуру олова, и таймер.
2. Записать значение начальной температуры олова в табл. 2 и перевести ее в систему СИ по формуле
Т 0 = t 0 + 273. (29)
3. Включить тумблер "Нагрев", при этом загорается светодиод и начинают работать приборы – вольтметр и амперметр.
4. Вращением регулятора установить напряжение 20 В, записать значения напряжения и тока в табл. 2. Отметить время начала эксперимента.
5. Через каждую минуту в табл. 3 записывать значения температуры олова по термометру.
6. Постоянно контролировать напряжение питания и при его отклонениях устанавливать регулятором требуемое значение
(U п=20 В).
7. При достижении температуры олова 280 0С выключить нагреватель.
8. Продолжать записывать в табл. 3 значения температуры олова.
9. При достижении температуры 180 0С выключить установку.
10. На миллиметровке в соответствующем масштабе построить график зависимости температуры от времени.
11. На линии нагрева и плавления построить касательные, точка их пересечения дает момент начала плавления олова t 1 (см. рис 1).
12. Провести касательную к линии нагрева жидкого олова. Точка пересечения ее с линией плавления дает время окончания плавления t 2.
13. По графику определить время нагрева t 1 олова до температуры плавления и время плавления: D t 2 = t 2 – t 1. Данные записать в табл. 2.
14. На линии охлаждения (по const температуре) определить температуру кристаллизации (плавления) и записать ее в табл. 2.
15. Сравнить полученное значение Т пл с табличной величиной и подсчитать относительную погрешность ее определения по формуле
. (30)
16. Подсчитать значение удельной теплоемкости по форму-
ле (23) и относительную погрешность ее определения по формуле
. (31)
17. Вычислить значение удельной теплоты плавления по формуле (27) и сравнить ее с табличной по формуле
. (32)
18. Определить изменение энтропии по формуле (18). Данные всех расчетов записать в табл. 4.
РЕЗУЛЬТАТЫЭКСПЕРИМЕНТА
Результаты измерений и расчетов представлены в табл. 2-4
Таблица 2
| Т 0,К | U п, В | I, А | t 1, с | t 2, с | D t 2, с | Т пл, К |
Таблица 3
| Минуты | t 0C | Минуты | t 0C | Минуты | t 0C | Минуты | t 0C | Минуты | t 0C |
Таблица 4.
| Т пл, К |
 , К
| d T, % | c, 
| c т,
| d c, % | l, 
| lТ,
| dl, % | D S, 
|
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Что такое энтропия? Как определить изменение энтропии? Единица измерения.
2. Что такое теплоемкость, удельная теплоемкость, молярная теплоемкость? Запишите для них формулы и единицы измерения.
3. Теплоемкость при постоянном объеме и постоянном давлении.
4. Напишите и объясните формулу Майера.
5. Что такое удельная теплота плавления? В чем она измеряется?
6. Изобразите на графике процессы нагрева и охлаждения, плавления твердых тел и кристаллизация жидкостей, дайте им определения. Запишите формулы для нахождения количества теплоты для каждого процесса.
7. Как определить изменение энтропии для различных изопроцессов?
8. Устройство и работа установки.
9. Порядок выполнения расчетов. Основные формулы.
ОГЛАВЛЕНИЕ
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ........................................................... 3
1. Теплоемкость твердых тел................................................................ 3
2. Плавление и кристаллизация............................................................ 4
3. Изменение энтропии при плавлении твердого тела......................... 5
МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА............................................................... 6
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА................................................ 8
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ...................................................... 9
РЕЗУЛЬТАТЫЭКСПЕРИМЕНТА.......................................................... 11
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ................................................................... 11
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Ошибка! Закладка не определена.
Учебное издание
Составители: ГРЕЙСУХ ГРИГОРИЙ ИСАЕВИЧ
Абрамова Людмила Ивановна
Голобоков Сергей Владимирович
Очкина наталья александровна
Определение изменения энтропии
при плавлении олова
Методические указания к лабораторной работе № 11
Редактор А.В.Курганская
Верстка Г.А.Кулакова
_______________________________________________
Подписано в печать ËÐ ¹ 020454 îò 25.04.97.
Подписано в печать.. 2007. Формат 60´84/16.
Бумага офсетная. Печать на ризографе.
Усл. печ. л. 0,93. Уч.-изд. л. 1,25. Тираж 80 экз.
Заказ №
_______________________________________________
Издательство ПГУАС.
Отпечатано в цехе оперативной полиграфии ПГУАС.
440028, г. Пенза, ул. г. Титова, 28.