Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Измерения теплоемкостей твердых тел и жидкостей





Прямой метод измерения теплоемкости тел большой плотности, какими являются жидкие и твердые тела, основан на измерении теплоты DQ, которую сообщают калориметру вместе с исследуемым телом, и измерении соответствующего изменения температуры тела DT. Теплоемкость определяется как DQ/DT. При этом величина DQ/DT равна суммарной теплоемкости и исследуемого тела и калориметра. Для выделения теплоемкости тела дополнительно проводят измерения теплоемкости калориметра без исследуемого тела. Данный метод применяют для измерения теплоемкости при температурах, начиная от наиболее низких, достижимых в настоящее время, до комнатных. При измерениях приходится иметь в виду, что теплоемкость может зависеть от температуры (как правило, именно эта зависимость и представляет интерес для исследований).

Современный калориметр представляет собой довольно сложное устройство, которое включает в себя калориметрический сосуд (часто очень сложного устройства), снабженный электрическим нагревателем и термометром, и криостат с хладагентом.

Одна из сложнейших проблем при измерении DQ заключается в исключении или в правильном учете тепловых потерь (трудно учитываемое тепло, отданное во внешнюю среду). Существует метод измерения теплоемкости, в котором утечка тепла является не помехой, а полезным явлением. Измерения проводятся в слабо неравновесной системе. Измерительная установка включает в себя термостат (1) с фиксированной температурой T0, контейнер (2), изготовленный из материала с малой теплопроводностью, внутрь которого помещается исследуемый образец (3), термопара для измерения разности температур образца T и термостата. Образец с помощью нагревателя (4) нагревается до некоторой первоначальной температуры. Затем нагреватель отключается. Из-за слабого теплообмена образец начинает остывать. Измеряя термо ЭДС получают зависимость температуры образца от времени t.

Идея метода заключается в следующем. Из закона сохранения энергии следует, что скорость изменения внутренней энергии образца равна тепловому потоку, который, в свою очередь, пропорционален разности температур образца и термостата. Поэтому можно записать:
(1)
где k - коэффициент теплопередачи, N – скорость совершения работы образцом. Скорость изменения внутренней энергии образца равна
(2)
Измерения проводятся обычно при постоянном давлении, поэтому
. (3)
Изменения объема с температурой жидких и твердых тел, как правило, - малые величины, поэтому с хорошей точностью слагаемым N в левой части уравнения (1) можно пренебречь. Таким образом, с учетом, что
, (4)
уравнение (1) приводится к виду
(5)

Разность температур ( T-T0 ) как функция времени, экспериментально измеряемая величина; коэффициент k можно измерить в независимом опыте. Поэтому, используя уравнение (5), из данных описанного выше эксперимента можно получить зависимость CV(T).







Дата добавления: 2015-12-04; просмотров: 273. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...


Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...


ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...


Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...

Факторы, влияющие на степень электролитической диссоциации Степень диссоциации зависит от природы электролита и растворителя, концентрации раствора, температуры, присутствия одноименного иона и других факторов...

Йодометрия. Характеристика метода Метод йодометрии основан на ОВ-реакциях, связанных с превращением I2 в ионы I- и обратно...

Броматометрия и бромометрия Броматометрический метод основан на окислении вос­становителей броматом калия в кислой среде...

Значення творчості Г.Сковороди для розвитку української культури Важливий внесок в історію всієї духовної культури українського народу та її барокової літературно-філософської традиції зробив, зокрема, Григорій Савич Сковорода (1722—1794 pp...

Постинъекционные осложнения, оказать необходимую помощь пациенту I.ОСЛОЖНЕНИЕ: Инфильтрат (уплотнение). II.ПРИЗНАКИ ОСЛОЖНЕНИЯ: Уплотнение...

Приготовление дезинфицирующего рабочего раствора хлорамина Задача: рассчитать необходимое количество порошка хлорамина для приготовления 5-ти литров 3% раствора...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.035 сек.) русская версия | украинская версия