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!




Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...


Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...


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...

Особенности массовой коммуникации Развитие средств связи и информации привело к возникновению явления массовой коммуникации...

Тема: Изучение приспособленности организмов к среде обитания Цель:выяснить механизм образования приспособлений к среде обитания и их относительный характер, сделать вывод о том, что приспособленность – результат действия естественного отбора...

Тема: Изучение фенотипов местных сортов растений Цель: расширить знания о задачах современной селекции. Оборудование:пакетики семян различных сортов томатов...

Кишечный шов (Ламбера, Альберта, Шмидена, Матешука) Кишечный шов– это способ соединения кишечной стенки. В основе кишечного шва лежит принцип футлярного строения кишечной стенки...

Принципы резекции желудка по типу Бильрот 1, Бильрот 2; операция Гофмейстера-Финстерера. Гастрэктомия Резекция желудка – удаление части желудка: а) дистальная – удаляют 2/3 желудка б) проксимальная – удаляют 95% желудка. Показания...

Ваготомия. Дренирующие операции Ваготомия – денервация зон желудка, секретирующих соляную кислоту, путем пересечения блуждающих нервов или их ветвей...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.007 сек.) русская версия | украинская версия