Файл: Лабораторная работа 6 Определение теплоёмкости твёрдых тел ст группы эхт221 Комаров П. Н.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.12.2023
Просмотров: 167
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИМИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»Кафедра общей и технической физикеЛабораторная работа № 6Определение теплоёмкости твёрдых телВыполнил: ст. группы ЭХТ-22-1 / Комаров П.Н. /(должность) (подпись) (Ф.И.О)Проверил: _____________ / /(должность)(подпись) (Ф.И.О)Санкт-Петербург2023Цель работы1) Измерение зависимости повышения температуры исследуемого образца в муфельной печи от времени; 2) Вычисление по результатам измерений теплоёмкости исследуемого образца.Краткое теоретическое содержание1) Явление, изучаемое в работе: теплопередача.2) ОпределенияТеплоёмкость тела – это величина, численно равная отношению количества теплоты, переданному телу, к температуре этого тела. ; где - теплоёмкость тела, - количество теплоты, - температура тела, Удельная теплоёмкость вещества – это коэффициент, равный отношению переданного телу количества тепла к массе и изменению его температуры.
; где - удельная теплоёмкость тела, - масса тела, Т – температура тела, KТемпература тела – это мера теплового хаотичного движения частиц составляющих это тела.Напряжение – это отношение работы А сил электрического поля при перемещении электрического заряда q из одной точки в другую к заряду q: ; где [U]=B, [q]=Кл, [A]=ДжСила тока – это величина I, равная отношению заряда , переносимого через поперечное сечение проводника за малый интервал времени , к этому интервалу времени: ; где [q]=Кл, [I]=A,[t]=сМасса – мера инертности тела, при поступательном движении.Законы и соотношения, использованные при выводе расчётной формулы.Закон Джоуля - Ленца – количество теплоты прямо пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению проводника и времени прохождения тока: ;Закон Ома – сила тока прямо пропорциональна напряжению, приложенному к участку цепи, и обратно пропорциональна сопротивлению проводника:Схема установкиОсновные расчётные формулы ; где - суммарная теплоёмкость печи и образца, - напряжение на источнике питания при нагревании печи с образцом,
- сила тока при нагревании печи с образцом, - скорость изменения температуры при нагревании печи и образца, ; где - теплоёмкость печи, - напряжение на источнике питания при нагревании пустой печи, - сила тока при нагревании пустой печи, - скорость изменения температуры при нагревании печи, ; где - теплоёмкость образца, ; где - удельная теплоёмкость образца, - масса образца, Формулы погрешности косвенных измерение - погрешность косвенных измерений суммарной теплоемкости - погрешность косвенных измерений теплоемкости образца
Пример вычисленийИсходные данные ; ; (Исследуемый образец: железо)Погрешность прямых измерений ; ; ; ; ВычисленияВычисление погрешностей косвенных измерений + + 632,7 + + 1489,2Графический материалНагревание печи без образцаГ рафик 1. При , ; следовательно
; где - удельная теплоёмкость тела, - масса тела, Т – температура тела, KТемпература тела – это мера теплового хаотичного движения частиц составляющих это тела.Напряжение – это отношение работы А сил электрического поля при перемещении электрического заряда q из одной точки в другую к заряду q: ; где [U]=B, [q]=Кл, [A]=ДжСила тока – это величина I, равная отношению заряда , переносимого через поперечное сечение проводника за малый интервал времени , к этому интервалу времени: ; где [q]=Кл, [I]=A,[t]=сМасса – мера инертности тела, при поступательном движении.Законы и соотношения, использованные при выводе расчётной формулы.Закон Джоуля - Ленца – количество теплоты прямо пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению проводника и времени прохождения тока: ;Закон Ома – сила тока прямо пропорциональна напряжению, приложенному к участку цепи, и обратно пропорциональна сопротивлению проводника:Схема установкиОсновные расчётные формулы ; где - суммарная теплоёмкость печи и образца, - напряжение на источнике питания при нагревании печи с образцом,
- сила тока при нагревании печи с образцом, - скорость изменения температуры при нагревании печи и образца, ; где - теплоёмкость печи, - напряжение на источнике питания при нагревании пустой печи, - сила тока при нагревании пустой печи, - скорость изменения температуры при нагревании печи, ; где - теплоёмкость образца, ; где - удельная теплоёмкость образца, - масса образца, Формулы погрешности косвенных измерение - погрешность косвенных измерений суммарной теплоемкости - погрешность косвенных измерений теплоемкости образца
- погрешность косвенных измерений удельной теплоемкости образца
Таблицы
Таблица 1
Результаты измерений времени(t) и температуры(Т) в двух опытах (индекс «1»-без образца, «2»-с образцом), а также вычислений натуральных логарифмов отношения изменения температуры к времени
.
| Физ. Велич. | | | | | | | | | |
| Ед.изм. № опыта | | | | | | | | | |
| 1 | 20 | 56,6 | 0,6 | 33 | -0,43 | 632,7 | 1489,2 | 856,7 | 438,35 |
| 2 | 20 | 87 | 0,41 | 46 | -0,43 | | | | |
| 3 | 20 | 113 | 0,26 | 57,9 | -0,52 | | | | |
| 4 | 20 | 135 | 0,095 | 68,9 | -0,59 | | | | |
| 5 | 20 | 153,8 | -0,062 | 79,8 | -0,6 | | | | |
| 6 | 20 | 169,8 | -0,27 | 89,7 | -0,7 | | | | |
| 7 | 20 | 183,6 | -0,37 | 99 | -0,76 | | | | |
| 8 | 20 | 195,2 | -0,54 | 108 | -0,79 | | | | |
Пример вычисленийИсходные данные ; ; (Исследуемый образец: железо)Погрешность прямых измерений ; ; ; ; ВычисленияВычисление погрешностей косвенных измерений + + 632,7 + + 1489,2Графический материалНагревание печи без образцаГ рафик 1. При , ; следовательно