Методические указания к лабораторным работам для студентов второго курса специальности 101600 Тамбов 2003 (стр. 3 из 3)

При упрощении методике в протокол измерений через каждые 30 с. записывают показания прибора, измеряющего сопротивление терморезистора. В нашем случае для этой цели используется универсальный цифровой мультиметр В7-27. Далее величины Rt по приведенной формуле переводятся в градусы Цельсия, строится и обрабатывается термограмма, проводятся расчеты по формуле 3.

Рис. 8 Зависимость t=f(Rt)

Дальнейшее упрощение можно получить, применяя для записи термограмм соответствующий самописец. Естественно, это облегчит опыт, но уменьшит точность измерений.

Увеличить точность и несколько упростить методику измерений позволяет другой метод, который называют методом калорифера. Суть его в том, что обмеренный и взвешенный образец нагревается до некоторой температуры to в специальной печи или термостате, а потом быстро опускается в калориметр, заполненный известным количеством жидкости, теплоемкость и температура tн которой известны. В результате теплообмена между образцом и жидкостью температура тел в калориметре увеличится до tк.

Запишем тепловой баланс для описанного процесса теплообмена между образцом и жидкостью в калориметре:

mo co(tк- to)Kк= mв cв(tк- tн),

где mo, co – масса и удельная теплоемкость образца; Кк – константа калориметра; mв, cв масса и удельная теплоемкость воды в калориметре. Из приведенного соотношения находим формулу для расчета удельной теплоемкости образца

. (10)

Чтобы уменьшить погрешности опыта, изменение температуры в калориметре измеряют с помощью термометра Бекмана. При этом естественно

tк= tн+(tкБ- tнБ),

где tкБ и tнБ – показания термометра Бекмана в конце и в начале опыта (эти величины находятся по термограмме опыта так же, как это описано ранее); tн – температура в калориметре в начале опыта, измеренная лабораторным термометром 8 (см. рис. 2).

В целом методика проведения экспериментов аналогична описанной выше за исключением начальной стадии опыта. Так, после измерений и взвешивания образца, его помещают в предварительно выведенный на температуру 50 ^оС термостат и выдерживаю там не менее 10 минут для прогрева. После этого начинают через каждые 0,5 мин. измерять температуру в калориметре термометром Бекмана, а через 5 – 7 таких замеров быстро переносят образец из термостата в калориметр. Измерения температуры термометром Бекмана ведутся до тех пор, пока она не перестанет увеличиваться, а уменьшение ее не станет менее 0,01 К за полуминутный интервал.

Литература:

1. Зубарев В.Н. Александров А.А. Практикум по технической термодинамике. М. 1971. - 352 с.

2. Олейник Б.Н. Точная калориметрия. М. 1973. - 208 с.

3. Исследование в области тепловых измерений / Под ред. Б.Н. Олейника. М. 1974.

4. Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче, М. 1980, - 288 с.