Лабораторная работа № 13 (1175212), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Темп охлаждения можно определитьиз линейной зависимости, полученной логарифмированием функции (10):ln θ ln θк m τ τ2 .(12)Для этого строится график зависимости ln θ = f(τ τ2) и по наклону графика определяется m (см. раздел «ГРАФИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ»).Из (7), (9), (10), (12) следуетΔτ(13)λк (Сс Мс Са Ма ) mθк ,МсS2 S1 (Сс Мс Са Ма )Δτmθк .Tк(14)7Графическая обработка результатов1) По полученным данным построить график зависимости Δε = f(τ) и найти времякристаллизации сплава Δτ τ2 τ1 (см. РИС.
2).2) Измерить по лабораторному термометру температуру окружающей среды –воздуха tc и по ПРИЛОЖЕНИЮ соответствующее ей значение термо-ЭДС εс хромелькопелевой термопары.3) Прибавляя к каждому измеренному значению Δεi величину εс, найти по ПРИЛОЖЕНИЮ температуру сплава ti в процессе охлаждения в соответствующие моментывремени.4) Найти θi = ti – tc и построить график зависимости ln θ = f(τ – τ2) для участка III(см. РИС.
2), определить θ = tк – tc.5) Провести «среднюю» прямую через экспериментальные точки и найти тангенсугла наклона этой прямойln θ ln θ0,(15)mτ0 τгде θ0 и τ0 – выбранные на графике значения разности температур и времени вконце опыта.6) Рассчитать удельную теплоту кристаллизации по формулеΔτ(ln θ ln θ0 )θ Δτ(16)λк (Сс Мс Са Ма )θк (Cc Mc Ca Ma )m к .Mc (τ0 τ )Mс7) Рассчитать изменение энтропии по формулеλМS 2 S1 к с .Тк(17)2. Рассчитать погрешность измерения λк из формулы2 Δλк С с2ΔМс2 Мс2ΔС с2 С а2ΔМа2 Ма2ΔС а2 (С с Мс С а Ма )2 λк 2222 Δθ Δ(Δτ ) ΔМс Δm к . θк Δτ Мс m При расчёте погрешности(18)Δλкможно пренебречь несущественными слагаемыми.λкСчитая, что относительные погрешности величин Сс, Мс, Са, Ма, Δτ, θк значительноменьше относительной погрешности величины λк, последнюю определить поΔλΔmформуле к , погрешность Δm найти из графика (РИС.
3):λкmΔm m1 m2 yyΔxyΔx 2 y.x x Δx x( x Δx ) x8Рис. 33. Записать окончательный результат в видеλк λк Δλ .Контрольные вопросы1. Записать первый закон термодинамики для процесса кристаллизации.2. Как изменяется энтропия в процессе кристаллизации?3. Записать закон сохранения энергии для процесса кристаллизации олова(сплава).4. Получить формулу для расчёта теплоты кристаллизации олова (сплава).5. Каким уравнением описывается процесс охлаждения твёрдого олова (сплава)?6.
Как проводится графическая обработка результатов эксперимента?7. Для чего в работе используется милливольтметр?8. Как находят время кристаллизации олова (сплава)?ПриложениеГрадуировочная характеристика хромель -копелевой термопары (по СТ СЭВ 1059-78)t, °C010203040506070809010011012013014015016017018000,0000,6461,3031,9762,6583,3504,0504,7805,4696,1796,8987,6278,3669,1159,86510,62411,39312,17212,96110,0640,7111,3602,0442,7273,4204,1214,8315,5406,2506,9707,7008,4409,1909,94010,70011,47012,25013,04020,1280,7761,4372,1122,7963,4904,1924,9205,6116,3227,0437,7748,5159,26510,01610,77711,54812,22913,120Термоэлектродвижущая сила, мВ34560,1920,2560,3310,3860,8410,3070,9731,0391,5041,5711,6381,7052,1082,2482,3162,3842,9652,9343,0033,0733,5603,6303,7003,7704,2634,3344,4054,4764.9735,5445,1155,1865,6825,7535,8245,8956,3946,4666,5386,6107,1167,1807,2627,3357,8487,9227,9968,0708,5908,6658,7408,8159,4309,1509,4709,56510,09210,16810,24410,32010,85410,93111,00811,08511,62611,70411,78211,86012,40812,48712,56612,64513,20013,28013,36013,44070,4511,1051,7722,4523,1413,8404,5475,2575,9666,6827,4088,1448,8909,64010,39611,16211,93812,72413,52080,5161,1711,8402,5203,2103,9104,6185,3276,0376,5747,4818,2188,9659,71510,47211,23912,01612,80313,60090,5811,2371,9082,5893,2803,9834,6895,3986,1086,5266,5548,2929,0409,79010,54811,31612,09412,88213,680.