Задачі проведення лабораторної роботи

У результаті виконання лабораторної роботи студент повинен:

знати: визначення поняття теплоємності; класифікацію теплоємностей; методи визначення теплоємності речовини; призначення елементів лабораторної установки; методику обробки дослідних даних.

вміти: виконувати необхідні вимірювання, визначати середню теплоємність; виконувати перерахунок з однієї теплоємності на іншу, користуватися таблицями теплоємностей; виконувати розрахунок похибок і оцінювати точність дослідних даних; робити висновки по виконаній роботі.

 

Опис лабораторної установки

Середня ізобарна теплоємність дослідної рідини в інтервалі температур [ t ₁... t ₂] визначається в непроточному калориметрі.

Дослідна рідина масою m заливається в металеву посудину 1 (рис.7.1) і підігрівається від температури t₁ до температури t₂ за допомогою електричного нагрівника 2. Для вирівнювання поля температури рідини під час її нагрівання служить мішалка 4 з ручним приводом. Посудина з дослідною рідиною поміщається в теплоізоляційний корпус 5 калориметра, закритий кришкою 6. Температура рідини вимірюється термометром.

Для визначення теплоти, яка виділяється електронагрівником, використовуються покази амперметра 3 і вольтметра 2 (рис.6.2). Для регулювання теплового потоку від електронагрівника до рідини використовується лабораторний автотрансформатор (ЛАТР) 4. Включення електронагрівника в електричну мережу здійснюється включателем 5. Лампочка6

1 – посудина з дослідною рідиною; 2 – електронагрівник;

3 – термометр; 4 – змішувач; 5 – корпус; 6 – кришка.

Рисунок 6.1 – Принципова схема калориметра

 

 

 

 

1 – калориметр; 2 – вольтметр; 3 – амперметр; 4 – ЛАТР;

5 – вмикач; 6 – лампочка; 7 – термометр опору; 8 – логометр.

 

Рисунок 6.2 – Принципова схема лабораторної установки

служить індикатором протікання електричного струму в ланцюгу електронагрівника.

Порядок проведення роботи

 

Ознайомтеся з лабораторною установкою, розміщенням і призначенням приладів, ручок управління і інших елементів установки. Заповніть табл.6.1.

Одержіть завдання у викладача, виберіть раціональний шлях проведення досліду.

Встановіть ручку ЛАТРа в положення “0” (поворотом проти годинникової стрілки до упору).

З дозволу викладача (лаборанта) включателем 5 (рис.6.2) подайте напругу на первинну обмотку ЛАТРа. Лампочка 6 повинна загорітися, а стрілки вольтметра і амперметра повинні показувати “0”.

Плавним поворотом ручки ЛАТР встановіть за амперметром вказане викладачем значення сили струму I в ланцюгу електронагрівника.

Через кожні 2-3 хвилини перемішуйте рідину в калориметрі, зробивши 3-5 обертів приводу мішалки.

Занесіть в табл.6.2 значення барометричного тиску P _б, температури навколишнього середовища t_н.с, маси m дослідної рідини.

При досягненні вказаної викладачем температури t ₁ рідини ввімкніть секундомір і занесіть в табл.6.2 покази амперметра I і вольтметра U.

Не змінюючи положення ручки ЛАТР через кожні 10°C зміни температури рідини фіксуйте в табл.6.2 значення I, U, t.

В момент досягнення вказаної викладачем температури рідини t ₂ зупиніть секундомір і занесіть в табл.6.2 значення I, U, t.

Поворотом ручки ЛАТР проти годинникової стрілки встановіть стрілку амперметра на “0”. Вмикачем 5 (рис.6.2) вимкніть електронагрівник від мережі.

 

Таблиця 6.1- Коротка характеристика вимірювальних приладів

Прилад	Марка прилада	Діапазон шкали	Клас точності	Примітка
Амперметр
Вольтметр
Барометр
Логометр
Секундомір

Таблиця 6.2 - Дослідні дані

tн.с, 0С
Рб, мм.рт.ст
m, кг
t, oC
I, A
U, B
τ, c