
- •Определение изменения энтропии при плавлении олова
- •Теоретические положения
- •1. Теплоемкость твердых тел
- •2. Плавление и кристаллизация
- •3. Изменение энтропии при плавлении твердого тела.
- •Методика эксперимента
- •Экспериментальная установка.
- •Порядок выполнения работы
- •Результаты эксперимента
- •Контрольные вопросы
- •440028, Г. Пенза, ул. Г. Титова, 28.
Порядок выполнения работы
1. Включить тумблер "Сеть" на правой панели, при этом загорится светодиод "Сеть". Автоматически включается термометр, показывающий температуру олова, и таймер.
2. Записать значение начальной температуры олова в табл. 2 и перевести ее в систему СИ по формуле
Т0 = t0 + 273. (29)
3. Включить тумблер "Нагрев", при этом загорается светодиод и начинают работать приборы – вольтметр и амперметр.
4. Вращением регулятора установить напряжение 20 В, записать значения напряжения и тока в табл. 2. Отметить время начала эксперимента.
5. Через каждую минуту в табл. 3 записывать значения температуры олова по термометру.
6. Постоянно контролировать напряжение питания и при его отклонениях устанавливать регулятором требуемое значение (Uп=20 В).
7. При достижении температуры олова 280 0С выключить нагреватель.
8. Продолжать записывать в табл. 3 значения температуры олова.
9. При достижении температуры 180 0С выключить установку.
10. На миллиметровке в соответствующем масштабе построить график зависимости температуры от времени.
11. На линии нагрева и плавления построить касательные, точка их пересечения дает момент начала плавления олова t1(см. рис 1).
12. Провести касательную к линии нагрева жидкого олова. Точка пересечения ее с линией плавления дает время окончания плавления t2.
13. По графику определить время нагрева t1 олова до температуры плавления и время плавления:t2 = t2–t1. Данные записать в табл. 2.
14. На линии охлаждения (по constтемпературе) определить температуру кристаллизации (плавления) и записать ее в табл. 2.
15. Сравнить полученное значение Тплс табличной величиной и подсчитать относительную погрешность ее определения по формуле
. (30)
16. Подсчитать значение удельной теплоемкости по форму- ле (23) и относительную погрешность ее определения по формуле
. (31)
17. Вычислить значение удельной теплоты плавления по формуле (27) и сравнить ее с табличной по формуле
. (32)
18. Определить изменение энтропии по формуле (18). Данные всех расчетов записать в табл. 4.
Результаты эксперимента
Результаты измерений и расчетов представлены в табл. 2-4
Таблица 2
Т0,К |
Uп, В |
I, А |
t1, с |
t2, с |
t2, с |
Тпл, К |
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3
Минуты |
t 0C |
Минуты |
t 0C |
Минуты |
t 0C |
Минуты |
t 0C |
Минуты |
t 0C |
1 |
|
11 |
|
21 |
|
31 |
|
41 |
|
2 |
|
12 |
|
22 |
|
32 |
|
42 |
|
3 |
|
13 |
|
23 |
|
33 |
|
43 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
20 |
|
30 |
|
40 |
|
50 |
|
Таблица 4.
Тпл, К |
|
T, % |
c,
|
cт, |
c, % |
,
|
Т,
|
, % |
S,
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|