11 (972207)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Лабораторная работа №11ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЭНТРОПИИ ПРИ НАГРЕВАНИИ ИПЛАВЛЕНИИ ОЛОВАδQQH+ П .TТЦель работы – определение изменения энтропии при фазовом переходепервого рода на примере плавления олова.Теория методаФазовый переход первого рода – фазовое превращение, сопровождающееся поглощением или выделением некоторого количества скрытой теплоты иизменением удельного объема вещества; температура перехода остается постоянной и зависит от давления.

Значит, для того, чтобы расплавить некоторую массуm вещества, находящуюся при температуре плавления ТП, необходимо затратитьколичество теплотыQП = λ ⋅ m .(11.1)где λ – удельная теплота плавления данного вещества.Энтропией называется функция состояния термодинамической системы,дифференциал которой dS при обратимом процессе равен отношению бесконечномалого количества теплоты δQ, сообщенного системе, к термодинамической температуре Т системыδQ.dS =TЭнтропия всегда определяется с точностью до постоянной величины, поэтому смысл имеет лишь ее изменение при переходе системы из состояния 1 всостояние 2:2 δQ.(11.2)∆S = ∫1 TПроцесс плавления олова протекает при постоянной температуре Т=ТП и,следовательно, является изотермическим. Изменение энтропии при таком процессе можно найти по формуле (11.2):1 1Q∆S П =⋅ ∫ δQП = П .ТП 2ТПИз выражения (11.2) вытекает, что изменение энтропии при нагревании иплавлении олова можно определить как сумму изменений энтропии при нагревании его от начальной температуры ТК до температуры плавления ТП и при плавлении олова:ТПТК∆S = ∆S H + ∆S П = ∫ТПТК∆S = c ⋅ m ⋅ ∫ТПdT λ ⋅ m,+TУчитывая, что δQH = c ⋅ m ⋅ dT , и принимая во внимание формулу (11.1),получаемилиλ ⋅mT∆S = c ⋅ m ⋅ ln П +,(11.3)ТКТПгде с и λ – удельная теплоемкость и удельная теплота плавления олова.Формула (11.3) может быть использована для экспериментального определения изменения энтропии при нагревании и плавлении олова после измерениязначения температур ТК и ТП.Экспериментальная установка.Для определения изменения энтропии при нагревании и плавлении оловапредназначена экспериментальная установка ФПТ1-11, общий вид которой показан на рис.

11.1.Нагревание олова происходит в тигле с помощью электрического нагревателя 3, источник питания которого размещен в блоке приборов 7. Температураолова измеряется цифровым термометром, расположенным в блоке рабочего элемента 6. Время нагрева измеряется цифровым секундомером, расположенным вблоке приборов. Секундомер приводится в действие при включении питания блока приборов.Рисунок 11.1 Общий вид экспериментальной установки ФПТ1-11:1 – стойка, 2 – кронштейн, 3 – нагреватель; 4 – датчик температуры;5 – тигель с исследуемым материалом; 6 – блок рабочего элемента; 7 – блок приборовПорядок выполнения работы1.

Включить установку тумблером «Сеть» и измерить начальную темпе-ратуру олова (ТК).2. Одновременно включить нагреватель и запустить секундомер и черезкаждую минуту измерять температуру олова. Измерения проводить до тех пор,пока температура не достигнет постоянной величины (ТП), а затем начнет увеличиваться. Результаты измерений отмечать на графике Т = f(t).3.

Выключить нагреватель и провести аналогичные измерения при охлаждении олова, отмечая температуру на том же графике, что и в п.2.4. Выключить установку тумблером «Сеть».Обработка результатов измерения.1. По двум полученным графикам определить температуры, соответствующие участкам графиков, параллельным оси времени, и по их среднему значению найти температуру плавления олова.2.

По формуле (11.3) определить изменение энтропии во время нагревания и плавления олова. Удельную теплоту плавления и удельную теплоемкостьолова найти в справочниках.3. Оценить погрешность результатов измерений.7. Какие основные источники погрешностей данного метода измерений?Контрольные задания1. Что такое фазовый переход первого рода?2. Что такое энтропия?3. Чему равно изменение энтропии при изотермическом и адиабатическом процессах?4. Выведите основную расчетную формулу, используемую в данной работе.5. В чем заключается метод определения изменения энтропии при нагревании иплавлении олова, который использован в данной работе?6. До какой температуры нужно нагревать олово в тигле при выполнении эксперимента?.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лабораторной работы