Измерение теплоемкости. Ляшков В.И - 4 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Измерить все, что измеримо
и сделать измеримым все,
что еще не поддается измерению.
Г. Галилей
1 ИЗМЕРЕНИЕ ТЕПЛОЕМКОСТИ ЖИДКОСТЕЙ
Цель работы: Освоить методику калориметрических
измерений, опытным путем определить удельную теплоем-
кость жидкости.
Основы теории: Удельная теплоемкость – это одна из важ-
нейших теплофизических характеристик вещества, знание кото-
рой совершенно необходимо при инженерных расчетах любых тепловых процессов. Особенности кало-
риметрических измерений удельной теплоемкости приведены в учебной литературе [1] и специальных
монографиях [2, 3].
Удельной теплоемкостью называют количество тепла, которое необходимо подвести к единице ко-
личества вещества, чтобы нагреть его на
1 градус. Поскольку количество вещества можно задавать его массой, объемом при нормальных усло-
виях или числом киломолей, различают массовую, объемную и мольную теплоемкость. В соответствии
с приведенным определением средняя массовая теплоемкость в процессах при V = сonst выражается
формулой:
,
)(
12
21
ttm
Q
с
vm
−
=
−
(1)
где Q
1–2
– подведенное за процесс тепло, Дж; m – масса вещества, кг; t
1
, t
2
– температуры в начале и
конце процесса, К.
Если опытным путем определить все величины, стоящие в правой части формулы (1), то легко най-
ти и значение с
vm
, как результат косвенных измерений.
Обычно нагрев производится с помощью электронагревателя, и тогда количество подведенного те-
пла Q
1–2
определяют по мощности электронагревателя и продолжительности его работы:
,
к21
KiUQ
τ
=
−
(2)
где U – падение напряжения на нагревателе, В; i – ток в цепи, А; τ – продолжительность работы нагре-
вателя, с; K
к
– так называемая константа калориметра, показывающая, какая доля выделенного тепла
пошла на нагрев исследуемого вещества. Величина (1 – K
к
) определяет долю тепла, израсходованного
на разогрев деталей калориметра и на теплопотери в окружающую среду.
Количество вещества m определяют взвешиванием, температуры t
1
и t
2
– с помощью различного ви-
да термометров.
Экспериментальная установка и методика экспериментов. Общая схема экспериментальной уста-
новки очень проста и при-ведена на рис. 1. От стабилизированного блока питания БП через двойной
тумблер Т напряжение питания подается на элект-рический нагреватель адиабати-ческого калориметра
АК. Паде-ние напряжения и ток в цепи измеряются соответственно вольтметром В и амперметром А.
При включении нагревателя одновременно запускается в работу цифровой секундомер ЦС. И блок пи-
тания, и секундомер – промышленные приборы универсального назначения. Специальным устройством
здесь является адиабатический калориметр постоянного объема, устройство которого показано на рис.
А
В
БП
ЦС
АК
Т
Рис.1 Схема экспериме
н
-

Страницы