Рис. 2. Дилатометр: 1 - металлический цилиндр; 2 - нагревательная печь; 3 - кварцевая пробирка; 4 - втулка, закрывающая цилиндр; 5 - образец; б - толкатель; 7 - индикаторная

головка типа 1-МИГ; 8 - термопара ХК; 9 - блок регистрации температуры

Порядок выполнения работы

1.Ознакомиться с установкой и схемой ее включения в работу.

2.Ознакомиться с методом измерения температуры образца с помощью термопары. К лабораторной установке прилагается график зависимости

термоЭДС (е) от разности температур. По данному графику определяется температура образца.

3.Включить в сеть автотрансформатор и установить напряжение 70 В.

4.Измерить длину образца Л70 в делениях при исходной температуре.

5.В процессе нагревания (остывания) образца отслеживать значения

термоЭДС 8/ и измерять длину образца Nj (в делениях) при соответствующих значениях е, (таблица). Для выключения печи достаточно снять напряжение с автотрансформатора.

6. Заполнить таблицу. Для определения Д7} использовать градуиро­ вочный график.

No = (см. п. 4). к = 10'6 м/дел;

=(0,052 ± 0,001 )м.

7. Построить график зависимости удлинения образца А^, от разност

температур АГ/.

интервале температур: а) от Го до 100 °С; б) от 100 до 200 °С.

Контрольные вопросы

1.Какое явление называется тепловым расширением тел?

2.Каков механизм теплового расширения с молекулярно-кинетической точки зрения?

3.Какая величина называется тепловым коэффициентом линейного расширения?

4.Закон объемного теплового расширения.

5.Каков физический смысл (а)?

6.Конструкция дилатометрической установки.

Список литература

1.Аматуни А.Н. Методы и приборы для определения ТКЛР материалов М.,1972.

2.Шебалин О.Д. Молекулярная физика. М., 1978.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИРАЩЕНИЯ ЭНТРОПИИ ПРИ ПЛАВЛЕНИИ ОЛОВА

Цель работы: ознакомиться с методом определения приращения энтропии на примере плавления олова.

Приборы и принадлежности: тигельная печь, тигель с оловом, термопара, милливольтметр, секундомер.

Краткие теоретические сведения

При возрастании температуры амплитудыколебаний атомов в кристаллической решетке твердого тела увеличиваются. И при температуре плавления они становятся настолько большими, что кристаллическая решетка начинает разрушаться: исчезает дальний порядок.

Процесс плавления кристалла протекает изотермически, т.е. при постоянной температуре (/пл). Приток тепла идет на то, чтобы еще не распавшиеся объемы кристалла заставить распасться. На рис. I показана диаграмма плавкости. Чем выше температура, тем больше потеря теплоты в

Рис. 1. Диаграмма плавкости

нагреваться как однородная жидкость. По окончании процесса плавления образуется жидкая фаза, температура которой начинает повышаться.

Если в некоторый момент прекратить нагрев жидкости и начать ее охлаждать, то кривая пойдет вниз. Когда температура понизится до температуры плавления, начнется процесс кристаллизации. Процесс кристаллизации происходит в двухфазной системе, где' уже имеются зародыши твердой фазы в виде мельчайших кристаллов. Если таких зародышей нет, то может произойти переохлаждение жидкости (пунктирная кривая на рисунке).

Количество теплоты, необходимое для нагрева твердого тела от комнатной температуры (Гк) до температуры плавления (Гпл),

(О

Тк

где С - теплоемкость тела; m - масса.