Порядок виконання роботи

1. Ввімкнути генератор і встановити частоту 2000Гц (або ту, яку задасть викладач).

2. Присунути поршень до телефона.

3. Відсуваючи поршень від телефона, зафіксувати по шкалі 5 положення, для якого голосність звуку максимальна. Пересуваючи поршень далі, зафіксуємо наступне його положення, для якого голосність звуку буде максимальна. Відстань між цими двома положеннями . Одержавши п максимумів звучання, знайдемо .

4. Підставимо значення l у формулу (25.11) і одержимо остаточну розрахункову формулу

(25.12),

5. по якій розраховується показник адіабати.

6. Відносну похибку вимірювання знайти за формулою

7. (25.13).

8. Знаючи , знайти абсолютну похибку . Порівняти одержаний результат для  з теоретичним значенням, вважаючи, що повітря двоатомним газом.

9. На вимогу викладача дослід повторити для інших частот.

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. Який процес називається адіабатним?

2. Записати рівняння адіабати (рівняння Пуасона).

3. Який фізичний зміст показника адіабати?

4. Записати показник адіабати через число ступенів вільності.

5. Чому ?

6. Яка хвиля утворюється в трубі?

7. Що таке пучність і вузол?

8. Вивести робочу формулу.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 26

Вивчення кристалізації твердого тіла методом знЯття кривої охолодження

МЕТА РОБОТИ: визначити температуру кристалізації і питому теплоту плавлення (кристалізації) сплаву олова з свинцем.

ОБЛАДНАННЯ: мілівольтметр, термопара на штативі, тигель із досліджуваним сплавом, керамічна підставка, пінцети.

Теоретичні відомості

Кристалізація – фазовий перехід першого роду речовини з рідкого стану в твердий. Цей перехід відбувається за сталої температури, яка називається температурою кристалізації. Температура кристалізації рівна температурі плавлення.

Температура кристалізації (плавлення) визначається методом встановлення залежності температури від часу під час охолодженні тіла з розплаву. Якщо тіло знаходиться в розплавленому стані, то спочатку воно охолоджується до температури кристалізації (ділянка 1-2 на рис. 26.1.) При цьому виділяється кількість теплоти:

, (26.1)

де m – маса сплаву, с_р - питома теплоємність речовини в рідкому стані; с_m - питома теплоємність тигля; t₁-початкова температура; t_пл – температура кристалізації m_m -маса тигля.

Після того, як температура досягла значення t₂ – починається процес кристалізації, який протікає при сталій температурі (ділянка 2 – 3 на рис. 26.1). При цьому виділяється кількість теплоти:

(26.2)

де  - питома теплота кристалізації, яка рівна питомій теплоті плавлення, m – маса сплаву.

Після закінчення процесу кристалізації тверде тіло, охолоджується разом з тиглем (ділянка 3–4 на рис.26.1), при цьому виділяється кількість теплоти:

(26.3)

де питома теплоємність речовини в твердому стані, t₄ – кінцева температура охолодження твердого тіла.

Величину можна визначити як середнє значення швидкості віддачі тепла сплаву від рідкого до твердого стану, помножене на час кристалізації:

(26.4)

В цій формулі - час охолодження рідкого сплаву (рис. 26.1); - час кристалізації рівний (рис.26.1); - час охолодження твердого тіла . Підставивши у формулу (26.4) вирази (26.1); (26.2) і (26.3) та розв’язавши одержаний вираз відносно одержимо:

(26.5)

де m – маса сплаву; m_m – маса тигля; - питома теплоємність рідкого сплаву, - питома теплоємність тигля; - питома теплоємність твердого сплаву; t₁ – початкова температура сплаву; t_кр – температура кристалізації (плавлення); t₄ – кінцева температура охолодження твердого тіла; - час охолодження рідкого сплаву: - час кристалізації; - час охолодження твердого сплаву, який не повинен перевищувати час . Схематична установка показана на рис. 26.2.

1 − тигель з досліджувальним сплавом, 2 – термопара; 3 –штатив для кріплення термопари; 4 – електроплитка; 5 − мілівольтметр.