Законы и соотношения, использованные при выводе расчётной формулы.




НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ

«ГОРНЫЙ»

 

Кафедра общей и технической физики.

 

 

Лабораторная работа №6

Определение теплоемкости твердого тела.

 

 

Выполнил: студент гр.ГС_14-1 __________ / Яковлева Е.С. /

(подпись) (Ф.И.О.)

 

Проверил: доцент ___________ / Фицак В.В. /

(подпись) (Ф.И.О.)

 

Санкт-Петербург

2015 год

 


 

Цель:

1) измерение зависимости повышения температуры исследуемого образца в муфельной печи от времени;

2) вычисление по результатам измерений теплоёмкости исследуемого образца.

Краткие теоретические данные:

1.Явление, изучаемое в работе:

Теплопередача.

Определения

Теплоёмкость тела – это величина, численно равная отношению количества теплоты, переданному телу, к температуре этого тела.

Удельная теплоёмкость вещества – это коэффициент, равный отношению переданного телу количества тепла к массе и изменению его температуры.

Температура тела – это мера теплового хаотичного движения частиц, составляющих это тела.

Напряжение – это отношение работы А сил электрического поля при перемещении электрического заряда из одной точки в другую к заряду.

Сила тока – это величина I, равная отношению заряда, переносимого через поперечное сечение проводника за малый интервал времени к этому интервалу времени.

Масса – мера инертности тела, при поступательном движении.

Законы и соотношения, использованные при выводе расчётной формулы.

Закон Джоуля - Ленца – количество теплоты прямо пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению проводника и времени прохождения тока:

;

Закон Ома – сила тока прямо пропорциональна напряжению, приложенному к участку цепи, и обратно пропорциональна сопротивлению проводника:

Теоретически ожидаемый результат:

Значение, которое мы получили в ходе лабораторной работы, не будет сильно отличатся от теоретического.

Схема установки и пояснение к ней:

1-Муфельная печь,

2- Электронагреватель,

3-Вентилятор обдува,

4-Термопара,

5-Цифровой термометр,

6-Регулируемый источник питания,

7-Выключатель нагрева,

8-Таймер;

Основный расчетные формулы:

1.Формула теплоемкости:

; где - суммарная теплоёмкость печи и образца,

- напряжение на источнике питания при нагревании печи с образцом, - сила тока при нагревании печи с образцом, - скорость изменения температуры при нагревании печи и образца.

2.Формула теплоемкости образца:

; где - теплоёмкость образца, С –теплоемкость, Сп –теплоемкость печи.

3.Формула удельной теплоемкости образца:

; где - удельная теплоёмкость образца, - масса образца, Co -теплоемкость образца.

Формула расчета погрешности косвенных измерений:

- погрешность теплоемкости

-погрешность теплоемкости образца

-погрешность удельной теплоемкости

Погрешности прямых измерений:

Погрешность времени ∆t=0,001 с

Погрешность температуры ∆T=0,1 0С

Погрешность силы тока ∆I=0,01 А

Погрешность напряжения ∆U=1 В

Таблицы результатов:

Результаты измерений и вычислений:

Физ.величина     T1   T2        
Ед.измерений c K K/c K K/c Дж/K Дж/K Дж/K Дж/K*кг
№ опыта
    300,7 -1,203 297,7 -1,777 666,666 1176,470 509,804 254,902
    306,7 -1,328 301,1 -1,897 754,716 1333,333 578,617 289,308
      -1,469 304,1 -2,040 869,565 1538,461 668,896 334,448
    316,6 -1,634 306,7 -2,302 1025,641   974,359 487,179
    320,5 -1,771 308,7 -2,465 1176,470 2354,941 1178,471 589,235
    323,9 -1,966     1428,571      
    326,7 -2,120     1666,666      
    329,1 -2,302            

 

Графический материал:

Исходные данные:

Напряжение U=100 В

Сила тока I=2 А

Масса(латунь) m=2 кг

Пример подсчета:

= ln =ln0,17=-1,771

Пример подсчета косвенных погрешностей:

Окончательный результат:

Табличный результат:

Вывод: было проведено экспериментальное определение теплоемкости латуни. В результате вычислений теплоемкость была определена с погрешностью 2,8%.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-12-29 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: