 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Измерение теплоемкости калориметрической системы
Все части калориметра, между которыми происходит распределение выделяющегося или поглощаемого тепла (калориметрический сосуд, жидкость, другие части калориметра), объединяют названием «калориметрическая система».
Тепловым значением калориметрической системы (W) называется количество теплоты, необходимое для нагревания всех частей калориметра на 1°С. Если измерение температуры производится в градусах Международной температурной шкалы, то понятие «тепловое значение» и «теплоемкость» калориметра совпадают. Однако сохранение термина «тепловое значение» является целесообразным потому, что измерение температуры в калориметре часто происходит в так называемых «условных градусах».
Температура пространства, окружающего калориметр, должна быть определенной и возможно близкой к температуре калориметра; скорость вращения мешалки должна быть постоянной в течение опыта, испарение калориметрической жидкости - по возможности уменьшено.
Теплоемкостью Ск калориметрической системы называют количество теплоты, требующейся для нагревания ее на один градус:
CК=ΔH/ΔT (16)
Если тепловой эффект измеряют с допускаемой погрешностью в несколько процентов, Ск можно вычислить суммированием теплоемкостей калориметрической жидкости и всех соприкасающихся с ней частей калориметра: стакана, мешалки, термометра и др. Каждая из них равна произведению соответствующей удельной теплоемкости и массы срi×mi, так что:
(17)
При измерениях теплоемкости калориметрической жидкости пользуются электрическим нагревателем. В качестве такого нагревателя удобно применить изолированную константановую проволоку, навитую на пластмассовую пластинку или цилиндр. Сопротивление нагревателя должно обеспечивать скорость повышения температуры жидкости на 0,2 - 0,3 °С/мин.
Источником тока служит аккумуляторная батарея, обладающая достаточной емкостью, или выпрямитель тока со стабилизированным напряжением. Падение напряжения на нагревателе U измеряют высокоомным вольтметром (лучше цифровым), силу тока I - амперметром с зеркальной шкалой. Если сопротивление вольтметра недостаточно велико по сравнению с сопротивлением нагревателя и подводящих проводов, через нагреватель идёт ток
(18)
где IА и U - показания амперметра (А) и вольтметра (В); R.B - сопротивление вольтметра. Продолжительность нагревания измеряют секундомером с точностью до 1 сек.
По закону Джоуля - Ленца подведенное тепло равно
(19)
гдеt -продолжительность нагревания (200 - 300 с). При всех измерениях она должна быть одинаковой.
В предлагаемой работе применяется открытый калориметр. Его преимуществом является простота, недостатком - влияние колебаний температуры комнаты в течение опыта на точность результата.
Температура опыта при работе с открытым калориметром определяется температурой комнаты в момент опыта.
Поиск по сайту: