Хід роботи
Підготовка до проведення досліду
1. Переведіть перемикач «Мережа», «Нагрівання» у положення «Викл.» (см. рис. 1).
2. Підключіть блок живлення й регулювання, а також мікровольтметр до мережі 220 В, 50 Гц.
3. Установіть перемикач «Вимір» у положення «Уст. 0», а перемикач «Температура» - у положення «25 °С» (рис. 1).
4.
Підготуйте протокол випробувань (табл.
1) і занесіть у нього значення
m0,
температур
випробувань, kТ
і
(табл. 2).
5. Підніміть верхню частину вимірювального гнізда.
6. Протріть бензином і нанесіть тонкий шар змащення ПФМС-4 на контактні поверхні зразка, ампули й кришки.
7. Установіть в ампулу випробуваний зразок і закрийте ампулу кришкою. При дослідженні сипучих речовин або рідин використовують спеціальний мідний тонкостінний стаканчик, що має зовнішні розміри зразка.
8. Опустіть верхню частину вимірювального гнізда.
9. Увімкніть блок живлення й регулювання, нажавши кнопку «Мережа».
10. Виведіть по вольтметру блоку живлення й регулювання напруги до нуля рукояткою 4 (див. рис.1).
Проведення експерименту
1. Установіть перемикач «Вимір» у положення t1 (рис.1).
2. Увімкніть кнопкою «Нагрівання» основний нагрівач і установіть по вольтметру блоку живлення й регулювання початкову напругу 40 ± 2 В.
3. Увімкніть секундомір при проходженні стрілки мікровольтметра через нуль шкали й переведіть перемикач «Вимір» у положення t2. Вимкніть секундомір при проходженні стрілки мікровольтметра через нуль шкали.
4. Запишіть показання секундоміра в графу «τТ» протоколу випробувань (табл. 1).
5. Повторіть вимірювання τТ при всіх значеннях температур, записаних у протоколі випробувань.
6. Вимкніть нагрівач після закінчення останнього вимірювання.
7. Переведіть мікровольтметр на межу шкали «1000» і множник «×1000».
8. Установіть перемикач «Вимір» у положення «Уст. 0».
9. Вимкніть блок живлення й регулювання кнопкою «Мережа». Відключіть блок живлення й регулювання, а також мікровольтметр від мережі.
10. Підніміть верхню частину корпуса вимірювального гнізда. Щоб уникнути опіків не доторкайтеся до випробуваного зразка й частинам вимірювального гнізда.
11. Охолодіть вимірювальну комірку до кімнатної температури (може бути використаний вентилятор).
12. Вийміть зразок, що досліджується. з ампули й здайте викладачеві. Закрийте ампулу кришкою й опустіть верхню частину корпуса вимірювального гнізда.
13. Проведіть розрахунки питомої теплоємності матеріалу зразка.
Обробка результатів
Розрахунки питомої теплоємності матеріалу зразка проводяться за формулою (9). Результати записуються до протоколу випробувань (табл. 1). При розрахунках використовуйте дані таблиці 2.
Після виконання розрахунків слід записати до протоколу табличні значення теплоємностей (див. табл. 3), зрівняти з ними отримані дослідні значення й зробити висновок. Далі необхідно побудувати залежність с = f(t) по дослідних і табличних значеннях.
Таблиця 1.
Протокол випробувань
Матеріал зразка ______________, Маса зразка m0 _____________ кг |
|||||
Температура випробувань |
kТ |
|
τТ |
с |
сТабл |
°С |
Дж/(с К) |
с |
с |
Дж/(кг·с) |
Дж/(кг·с) |
|
|
|
|
|
|
Звіт по лабораторній роботі повинен містити назву й ціль роботи, короткі фізичні основи методу, протокол випробувань, повністю заповнений, і графік залежності с = f(t).
Таблиця 2.
Результати градуювання приладу ИТ-с-400
t |
|
kТ |
t |
|
kТ |
°С |
с |
Дж/ (с·К) |
°С |
с |
Дж/ (с·К) |
25 |
6,00 |
0,474 |
175 |
4,63 |
0,493 |
50 |
5,43 |
0,525 |
200 |
5,32 |
0,517 |
75 |
3,81 |
0,473 |
225 |
5,90 |
0,524 |
100 |
2,41 |
0,487 |
250 |
6,60 |
0,513 |
125 |
2,47 |
0,468 |
275 |
7,81 |
0,528 |
150 |
3,15 |
0,448 |
300 |
8,43 |
0,529 |
Таблиця 3.
Теплоємність твердих тіл
Речовина |
Температура |
Теплоємність |
°С |
Дж/(кг·К) |
|
Залізо |
20 |
452.2 |
Залізо |
100 |
485.7 |
Залізо |
200 |
531.7 |
Мідь |
20 |
383.1 |
Мідь |
100 |
396.5 |
Мідь |
200 |
405.7 |
Латунь |
20 |
381.0 |
Бронза алюмінієва |
20 |
418.7 |
Бронза олов'яна |
20 |
368.5 |
Скло дзеркальне |
0-100 |
779 |
Скло звичайне |
20 |
670 |