Пример расчета погрешности косвенных измерений на основе статистического метода обработки результатов эксперимента

;

C₁= 970+180 (); δ₁= 0,18;

С₂= 410+120 (); δ₂=0,29;

С₃= 430 +130 (); δ₃= 0,30.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

1. Что называется теплоемкостью тела, удельной теплоемкостью вещества, молярной теплоемкостью вещества?

2. Объяснить физический смысл уравнения 2.8.

3. Вывести расчетную формулу 2.9.

4. Что называется молярной теплоемкостью при постоянном объеме и молярной теплоемкостью при постоянном давлении?

5. Решить одну из задач по выбору преподавателя: 8, 64–65; 10, 85–94.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Гершензон, Е. М. Молекулярная физика: учеб. пос. для студентов высших педагогических учебных заведений. / Е. М. Гершензон, Н.Н.Малов, А.Н.Мансуров. – М.: Издательский центр «Академия», 2000

2. Кикоин, А. К. Молекулярная физика. / А. К. Кикоин, И. К. Кикоин. – М.: Наука, 1976.

3. Сивухин, Д. В. Общий курс физики. Термодинамика и молекулярная физика. / Д. В. Сивухин – Издание второе исправленное.– М.: Наука, 1979.

4. Матвеев, А. Н. Молекулярная физика: учеб. пос. для вузов. / А. Н. Матвеев – М.: Высшая школа, 1981.

5. Курс общей физики: Молекулярная физика: учеб. пос. для студентов физ.-мат. фак. пед. ин-ов / Е. М. Гершензон и др. – М.: Просвещение, 1982.

6. Курс физики: учеб. пос. для втузов / А. А. Детлаф, Б. М. Яворский. – 4-е изд., испр. – М.: Высшая школа., 2002.

7. Рымкевич, П. А. Курс физики. – Учебное пособие для педагогических институтов. / П. А. Рымкевич – Изд. 2-е, перераб. и доп.– М.: Высшая школа, 1975.

8. Сборник задач по курсу общей физики: учеб. пос. для студентов педагогических институтов по специальности № 2105 "Физика". / Под ред. М. С. Цедрика. – М.: Просвещение, 1989.

9. Чертов, Л. Г. Задачник по физике: учеб. пос. для студентов втузов. / Л. Г. Чертов, А.А. Воробьев. – М.: Высшая школа, 1988.

10. Рымкевич, А. П. Сборник задач по физике для средней школы. / А. П. Рымкевич, П. А. Рымкевич – 8-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1983.

11. Волькенштейн, В. С. Сборник задач по общему курсу физики. / В. С. Волькенштейн – М.: Наука, 1979.

12. Иродов, И. Е. Задачи по общей физике: учеб. пос. для втузов. –2–е изд., перер. – М.: Наука 1988.

13. Трофимова, Т. И. Сборник задач по курсу физики: учеб. пос. для втузов. / Т. И. Трофимова – М.: Высшая школа, 1991.

Задачи для самостоятельного решения

1. Почему климат островов умереннее и ровнее, чем климат материков?

2. Почему в пустынях температура днем поднимается очень высоко, а ночью опускается ниже нуля?

3. Известно, что на больших высотах (800–1000 км) скорость молекул газов, входящих в состав атмосферного воздуха, достигает значений, соответствующих температуре около 2000 °С. Отчего же не плавятся оболочки искусственных спутников Земли, летящих на такой высоте?

4. Определить температуру воды, установившуюся после смешивания 39 л воды при 20 °С и 21 л воды при 60 °С.

5. Определить температуру воды, установившуюся после смешивания 6 кг воды при 42 °С, 4 кг воды при 72 °С и 20 кг воды при 18 °С.

6. Сколько литров воды с температурой 95 °С нужно добавить к 30 л воды с температурой 25 °С, чтобы получить воду с температурой 67 °С?

7. Паровой котел содержит 40 м³ воды с температурой 225 °С. Сколько воды с температурой 9 °С было добавлено, если установилась общая температура 200 °С? Изменение плотности воды при повышении температуры не учитывать.

8. Сколько литров воды с температурой 20 и 100 °С нужно смешать, чтобы получить 300 л воды с температурой 40 °С?

9. Смешали 60 кг воды с температурой 90 °С и 150 кг воды с температурой 23 °С; 15 % тепла, отданного горячей водой, пошло на нагревание окружающей среды. Определить конечную температуру воды.

10. В сосуд, содержащий 2,35 кг воды с температурой 20 °С, опускают кусок олова, нагретого до 507 К; температура воды в сосуде повысилась на 15 К. Вычислить массу олова. Испарением воды пренебречь.

11. Стальное сверло массой 0,09 кг, нагретое при закалке до 840 °С, опущено в сосуд, содержащий машинное масло с температурой 20 °С. Сколько масла следует взять, чтобы его конечная температура не превысила 70 °С?

12. На рис. 4.12 графически изображен процесс теплообмена для случая, когда нагретый до температуры t₂ металлический брусок опускают в калориметр, содержащий воду с температурой t₁ (t₁<t₂). Объяснить значение отдельных частей графика. Что означал бы одинаковый наклон отрезков КN и КL графика?

13. Чугунный предварительно нагретый брусок массой 0,20 кг опускают в сосуд, содержащий 0,80 кг керосина с температурой 15 °С. Окончательная температура керосина стала равной 20 °С. Определить первоначальную температуру бруска.

14. Какова масса стальной детали, нагретой предварительно до 500 °С, если при опускании ее в сосуд, содержащий 18,6 л воды при 13 °С, последняя нагрелась до 35 °С? Испарением воды пренебречь.

15. Пластинку массой 0,30 кг, нагретую предварительно до 85 °С, опускают в алюминиевый калориметр массой 42 г, содержащий 0,25 кг воды с температурой 22 °С. Температура, установившаяся в калориметре, равна 28 °С. Определить удельную теплоемкость вещества пластинки.

16. В стеклянную колбу массой 50 г, где находилось 185 г воды при 20 °С, вылили некоторое количество ртути с температурой 100 °С, и температура воды в колбе повысилась до 22 °С. Определить массу ртути.

17. Для определения температуры печи нагретый в ней стальной болт массой 0,30 кг бросили в медный сосуд массой 0,20 кг, содержащий 1,27 кг воды с температурой 15 °С. Температура воды повысилась до 32 °С. Вычислить температуру печи,

18. В алюминиевый калориметр массой 29,5 г, содержащий керосин с температурой 20 °С, опускают оловянный цилиндр массой 0,60 кг, нагретый предварительно до 100 °С. Сколько керосина находилось в калориметре, если конечная температура керосина и олова равна 29,5 °С, а потери тепла в окружающее пространство оставляют 15 %?

19. До какой температуры был нагрет при закалке стальной резец массой 0,15 кг, если после опускания его в алюминиевый сосуд массой 0,10 кг, содержащий 0,60 кг машинного масла с температурой 15 °С, масло нагрелось до 48 °С? Считать, что потери тепла в окружающую среду составляют 25 %.

20. В батарею водяного отопления вода поступает при температуре 80 °С по трубе площадью поперечного сечения 500 мм² со скоростью 1,2 см/с, а выходит из батареи, имея температуру 25 °С. Какое количество теплоты получает отапливаемое помещение в течение суток?

21. Вода поступает в радиаторы водяного отопления при 941 К, а выходит из них при 313 К. До какой температуры нагреется воздух в комнате размерами 6  5  3 м, если начальная температура воздуха в комнате равна 279 К, а через радиаторы пройдет 40 л воды? Потери тепла через стены, окна и пол составляют 50 %.

22. Сколько горячей воды должно пройти через радиаторы водяного отопления, чтобы воздух в комнате размерами 10  6  3,5 м нагрелся от 10 до 22 °С? Температура воды в радиаторах понижается на 25 К. Потери тепла через стены, окна и пол составляют 60 %.

Пензенский государственный педагогический университет

имени В. Г. Белинского

Вводные лабораторные работы по термодинамике

Авторы – составители: Алексей Юрьевич Казаков

Татьяна Владимировна Ляпина

Нина Ивановна Аксененко

Редактор – Л. И. Дорошина

Оригинал – макет – Д. А. Мокшанина

Корректор – Е. С. Моисеева

План университета 2006 г. (Поз. 190)

Бумага писчая белая. Усл.-печ. л. 1,5. Уч.-изд. л. 1,4

Печать офсетная. Тираж 200 экз.

Заказ № 154/06. Цена С. 166

Редакционно-издательский отдел Пензенского государственного педагогического университета имени В. Г. Белинского: