Экспериментальная часть Приборы ипринадлежности

Лабораторная установка ФПТ1-8, набор образцов (алюминий, латунь, сталь).

Описание установки

Установка ФПТ1-8 представляет собой конструкцию настольного типа, состоящую из двух основных частей: 1) приборный блок; 2) блок рабочего элемента РЭ-8.

Приборный блок представляет собой единый конструктив со съемной крышкой, съемными лицевыми панелями. Внутри блока размещены печатная плата с радиоэлементами, органы подключения регулирования, трансформаторы.

На лицевой панели блока находятся цифровой контроллер для измерения времени, амперметр, вольтметр, органы управления и регулирования установки.

Блок РЭ-8 представляет собой коробчатый конструктив, укрепленный на горизонтальном основании. Несущими узлами блока РЭ-8 являются панель и кронштейн, скрепленные между собой винтами. Спереди блок закрыт съемным экраном из оргстекла. На панели расположен цифровой контроллер для измерения температуры, внизу на выступающей панели размещены образцы из различных материалов и рукоятка для установки образцов в нагреватель.

Нагреватель состоит из металлического кожуха, теплоизолирующего материала, калориметра. В калориметр вмонтирован датчик контроллера для измерения температуры.

Принцип действия установки

Удельная теплоемкость твердого тела определяется по формуле

, (2-7.11)

гдеC – теплоемкость, Q – количество теплоты, поглощенное образцом при нагревании на , m – масса образца,  разность конечной и начальной температур.

Если для нагрева пустого калориметра на требуется Q₁джоулей тепла, а для нагрева калориметра с исследуемым образцом на требуется Q₂ джоулей тепла, то на нагрев самого образца идет

(2-7.12)

В лабораторной установке нагрев производится пропусканием тока через нагреватель.

Количество теплоты, выделяемое нагревателем:

, (2-7.13)

где i – ток через нагреватель, u – напряжение на нагревателе, время нагрева.

Если мощность нагрева остается постоянной в течении всего эксперимента, то после постановки выражения для количества теплоты из формулы (2-7.13) в формулу (2-7.12)

(2-7.14)

где ₁ время нагрева пустого калориметра на , ₂ время нагрева калориметра с образцом на .

Тогда _. (2-7.15)

Порядок выполнения работы

1. Вывести на минимум ручку потенциометра в модуле «НАГРЕВ».

2. Подать на установку питание, включив тумблер «ВКЛ» в модуле «СЕТЬ».

3. Убедиться, что в калориметре отсутствует образец. Плотно закрыть крышку калориметра.

Таблица 2-7.2.

Характеристика исследуемых образцов.

	Латунь	Алюминий	Сталь
Масса, гр	158	50	140
Габаритные размеры мммм	3035,5	3035,5	3035,5

4. Записать начальную температуру пустого калориметра.

5. Включить тумблер «ВКЛ» в модуле «НАГРЕВ». Регулятором модуля установить заданную мощность нагрева. Записать значения напряжения и тока.

6. Записать время нагрева пусто калориметра на .

7. Отключить нагрев. Для быстрого охлаждения калориметра открыть крышку, опустить в калориметр один из образцов. Температура начнет понижаться.

8. Установить исследуемый образец в калориметр, подождать, когда установиться постоянная температура. Записать начальную температуру калориметра с образцом.

9. Нагрев должен осуществляться при тех же значениях напряжения и тока, что и для пустого калориметра.

10. Записать время нагрева калориметра с исследуемым образцом на (значение выбрано в пункте 6).

11. Отключить нагрев. Вынуть образец. Для вынимания образца надо повернуть по часовой стрелке винт в нижней части калориметра, после чего вынуть его рукояткой.

12. Заполнить таблицу 2-7.3

Таблица 2-7.3.

№ п.п.	Измеряемая величина	Пустой калориметр	Исследуемые образцы
			латунь	алюминий	сталь
1	В А
2	m, кг
3	, 0С
4	, сек
5	, сек
6	С,