В работе используются: муфельная печь 1, содержащая электронагреватель 2, вентилятор обдува 3; термопара 4; цифровой термометр 5; регулируемый источник питания 6; выключатель нагрева 7; таймер 8.
Схема установки изображена на рисунке 1. Вентилятор обдува 3 предназначен для равномерного распределения тепла внутри печи. Электронагреватель 2 подключен к регулируемому источнику питания постоянного тока 6, контроль напряжения и тока осуществляется вольтметром и амперметром, входящими в источник питания. Для измерения температуры воздуха служит термопара 4, подключенная к цифровому термометру 5.
 |
ЗАДАНИЕ
1. Запустите лабораторную работу. Отметьте в лабораторном журнале характеристики (масса и материал) полученного образца.
2. Включите источник питания, установите напряжение, указанное преподавателем (или выбранное самостоятельно). Нагрев печи включается кнопкой "ВКЛ", расположенной на пульте НАГРЕВ только при закрытой дверце печи. Для закрывания/открывания дверцы надо нажать на нее левой кнопкой мыши.
3. Включите вентилятор обдува.
4. Не помещая исследуемый образец в печь, закройте дверцу, включите нагрев и одновременно запустите секундомер. Через интервалы времени 20¸40 сек. запишите значения температуры. Всего надо сделать 6¸8 измерений. Также запишите значения напряжения 
и силы тока I. Выключите нагрев, откройте дверцу печи (для ускорения остывания).
5. Для каждого интервала времени D t найдите соответствующее изменение температуры D T и посчитайте значения 
. Нанесите полученные точки на координатную плоскость (, t), располагая значения посередине временного интервала измерения (те есть, если измерения проводились через 30 сек, то значение , посчитанное на интервале 0¸30 сек. соответствует времени 15 сек). Проведите через точки прямую, продолжая ее до пересечения с осью абсцисс, определите по графику значение при t = 0, пересчитайте значение к 
. По формуле
[4]
рассчитать собственную теплоемкость печи CП.
6. После остывания печи поместите в нее исследуемый образец (для внесения/убирания образца надо нажать на него левой кнопкой мыши при открытой дверце).
7. Повторите измерения и вычисления по п.п. 4 и 5, изменив, если требуется, напряжение питания.
Результаты измерений занести в таблицу №1:
Таблица 1
| Физ. величина | Dt | T1 | 
| T2 | 
| СП | С | со |
| Ед. измерений Номер опыта | с | К | 
| К |
| 
| 
| 
|
| … | ||||||||
| n |
Для получения приемлемой погрешности при проведении измерений необходимо, чтобы температура повышалась не менее, чем на 3¸4 °С за интервал измерения. По формуле [4] будет определена суммарная теплоемкость печи и образца С. Найдите теплоемкость образца Со:
[5]
Рассчитайте удельную теплоемкость: 
.
Сравните со справочными значениями.
