Сравнительная оценка результата

Виртуальная лабораторная работа № 6

 

По дисциплине: ФИЗИКА

(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)

 

Тема: «Определение теплоемкости твердого тела»

 

 

Выполнил: студент гр. ГНГ-16-1 _________ / Анненкова А.В./

^{(подпись) (Ф.И.О.)}

 

Проверил: ассистент кафедры ОТФ _________ / Водкайло Е.Г./

^{(должность) (подпись) (Ф.И.О.)}

 

Санкт-Петербург

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: теплообмен между телами

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.

 

Основные расчетные формулы

; где - суммарная теплоёмкость печи и образца, [1]

- 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, [2]

- напряжение на источнике питания при нагревании пустой печи,

- сила тока при нагревании пустой печи,

- скорость изменения температуры при нагревании печи, ; где - теплоёмкость образца, [3]

; где - удельная теплоёмкость образца, [4]

- масса образца,

 

С хема установки

1- Муфельная печь,

2- Электронагреватель,

3- Вентилятор обдува,

4- Термопара,

5- Цифровой термометр,

6- Регулируемый источник питания,

7- Выключатель нагрева,

8- Таймер;

 

Формулы погрешности косвенных измерений

Определю среднеквадратичную ошибку среднего арифметического

Найду доверительный интервал (погрешность измерения)

где t- коэффициент Стьюдента

Окончательный результат:

Оценка относительной погрешности результата измерений

 

Таблица№1

Результаты измерений и вычислений.

Физич. велич.						[2]	[1]	[3]	[4]
Ед. изм. № опыта
		304,0	-0,99	295,8	-2,41	545,5	2150,5	1605,0	401,3
		312,3	-0,45	298,5	-1,71	621,8	2173,9	1552,1	388,0
		318,9	-0,15	300,9	-1,35	695,0	2298,9	1603,9	401,0
		324,0	0,03	303,3	-1,08	774,2	2325,6	1551,4	387,9
		328,1	0,16	305,5	-0,87	854,7	2409,6	1554,9	388,7
		331,2	0,24	307,6	-0,71	942,4	2469,1	1526,7	381,7
		333,8	0,30	309,6	-0,60	1029,4	2531,6	1502,2	375,6

Пример вычислений

а) исходные данные:

Образец –латунный брусок;

m=4 кг;

I=2 A;

U=100 B;

;

б) погрешности прямых измерений:

;

;

;

;

в) вычисления:

 

г) вычисление погрешностей косвенных измерений:

Определю среднеквадратичную ошибку среднего арифметического

Найду доверительный интервал (погрешность измерения)

где t- коэффициент Стьюдента = 2,447

Окончательный результат:

l

Оценка относительной погрешности результата измерений

Графический материал

График 1. Пустая печь

 

График 2. Печь с образцом

Результат

Вывод

Сравнительная оценка результата

; где с_л- справочное значение удельной теплоёмкости латуни.

На основании сравнительной оценки получившегося результата можно сказать о том, что таким способом можно определить удельную теплоёмкость вещества с погрешностью 6,76%.