Опис приладу

П

Рис. 9.1

рилад длядослідження теплоємності металів (рис.9.1) являє собою електропіч А і термопару С, змонтовані на штативі, по якому вони можуть переміщатися вгору та вниз. Електропіч призначена для нагрівання зразків В, її підключають до мережі змінного струму через ЛАТР. Досліджуваний і еталонний зразки виготовляють у вигляді однакових циліндрів довжиною 30 мм і діаметром 10 мм. В одному з кінців кожного зразка висвердлюють отвір. Зразок надягають на керамічну трубку, через яку пропуска­ють термопару С, безпосередньо підключену до цифрового вольтметра G.

Хід роботи

1. Мідний еталонний зразок обережно надіти на керамічну трубку з тер­мо­парою. Опустити електропіч так, щоб зразок знаходився в її середній частині.

2. Увімкнути ЛАТР у мережу й повернути його ручку до обмежувача.

3. Нагріти зразок до температури 500 – 550°С. Температуру контролювати за цифровим вольтметром, перераховуючи на градуси за допомогою таблиці на приладі. Після нагрівання піч підняти вгору якомога вище від зразка й закріпити.

4. Одержати дані за кривою охолодження зразка в нерухомому повітрі. Для цього через кожні 10 с вимірювати температуру зразка, доки температура не знизиться до 100° С. Результати занести до табл. 9.1.

5. Дослід провести по черзі з трьома зразками, виготовленими з різних металів. Як еталонний рекомендують брати мідний зразок, як досліджувані – алюмінієвий і залізний.

6. Для кожного зразка за результатами досліду побудувати графік залежності тем­ператури від часу , відкладаючи на осі абсцис час τ, а на осі ор­динат температуруt.

7. Одержані в результаті вимірювання криві перевести в криві. Для цього кращезастосовувати графічний метод, суть якого така: беруть графік ; черезоднакові проміжки часу проводять на ньому ряд вертикальних ліній (проміжки часу повинні бути досить малі: 20–30 с). Із різниці зна­чень орди­нат кривої в точках перетину її вертикальними лініями знаходять різниці темпера­тур, що відповідають певним інтервалам часу , тобто (t₁ – t₂), (t₂ – t₃) тощо. Відношення цієї різниці до інтервалу часу, якому відповідає відстань між двома сусідніми, вертикальними лініями, – це швидкість охолодження в даній точці кривої, а отже, і швидкість охолодження за певної температури, тобто

, і т. д. (9.13)

Згідно з формулою (9.13) із графіка знайти відношеннядля кож­ного зразка, дані занести до табл. 9.2.

8. На підставі даних табл.9.2 побудувати графік залежності , відкладаючи по осі абсцис значенняt температури, а по осі ординат – значення . Такі графіки будують для всіх зразків.

9. Застосовуючи графіки і формулу (9.12), обчислити питому теплоємність досліджуваних зразків. Залежність теплоємності міді від темпера­тури наведена далі (дод., табл .4).

Таблиця 9.1

№ п/п	Інтервал вимірів (10 с)	tFe			tCu			TAl
		t1	t2	t3	t1	t2	t3	t1	t2	t3

Таблиця 9.2

			C1Fe	C1Cu	C1Al	m1(Fe)	m1(Cu)	m1(Al)