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: 58
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра общей и технической физике
Лабораторная работа № 6
Определение теплоёмкости твёрдых тел
Выполнил: ст. группы ЭХТ-22-1 / Комаров П.Н. /
(должность) (подпись) (Ф.И.О)
Проверил: _____________ / /
(должность) (подпись) (Ф.И.О)
Санкт-Петербург
2023
Цель работы
1) Измерение зависимости повышения температуры исследуемого образца в муфельной печи от времени;
2) Вычисление по результатам измерений теплоёмкости исследуемого образца.
Краткое теоретическое содержание
1) Явление, изучаемое в работе: теплопередача.
2) Определения
Теплоёмкость 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, K
Температура 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]=Дж
Сила 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]=с
Масса – 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 установки
Основные 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 вычислений
Исходные данные
; ; (Исследуемый образец: железо)
Погрешность прямых измерений
; ; ; ;
Вычисления
Вычисление погрешностей косвенных измерений
+ + 632,7
+ + 1489,2
Графический материал
Нагревание печи без образца
Г рафик 1. При , ; следовательно