Отчет по 6 лабе (виртуалка)
.docМинистерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»
Отчет по лабораторной работе №6
Тема: «Определение теплоёмкости твердого тела»
Автор: студент группы ИГ-13-2 _____________ /Сидоренко Д.О./
(должность) (подпись) (Ф.И.О)
ОЦЕНКА:__________
Дата:_______________
ПРОВЕРИЛ: _______ ____________ /Дашина А.Ю./
(должность) (подпись) (Ф.И.О)
Санкт-Петербург
2013
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,
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:
1- муфельная печь,
2- электронагреватель,
-
вентилятор обдува,
-
термопара,
-
цифровой термометр,
-
регулируемый источник питания,
-
выключатель нагрева,
-
таймер;
3) 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,
5)Таблицы:
Таблица 1.
Результаты измерений и вычислений.
Физ. Велич. |
|
|
|
|
|
|
|
||
Ед.изм. № опыта |
|
|
|
||||||
1 |
30 |
344,8 |
2,83 |
321,9 |
-0,04 |
569,4 |
1004,8 |
435,4 |
435,4 |
2 |
25 |
379,2 |
0,32 |
347,1 |
0,01 |
|
|
|
|
3 |
35 |
417,5 |
0,09 |
369,1 |
-0,47 |
|
|
|
|
4 |
40 |
449,4 |
-0,23 |
388,5 |
-0,72 |
|
|
|
|
5 |
30 |
468,2 |
-0,47 |
405,8 |
-0,55 |
|
|
|
|
6 |
30 |
482 |
-0,77 |
421,0 |
-0,68 |
|
|
|
|
7 |
30 |
493,4 |
-0,97 |
434,4 |
-0,81 |
|
|
|
|
6) Пример вычислений:
а) исходные данные:
образец – железный брусок;
; ; ;
; ; ;
б) погрешности прямых измерений:
;
;
;
;
в) вычисления:
7. Графический материал:
8) Результат:
9) Вывод:
Сравнительная оценка результата:
; где - справочное значение удельной теплоёмкости железа, .
На основании сравнительной оценки получившегося результата можно сказать том, что таким способом можно определить удельную теплоёмкость вещества, так как расхождение с табличной величиной всего 1,9%.