Измерение теплоемкости. Ляшков В.И - 5 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

2.
Сосуд Дьюара 6 размещается в жестяном кожухе 9 на подставке 11. Пространство между ними за-
полнено пластинами из пенопласта, чтобы уменьшить тепловые потери в окружающую среду. Сверху в
сосуд вставляется крышка 5 из малотеплопроводного и в меру прочного материала. На крышке уста-
новлен микроэлектродвигатель 3 с мешалкой 10, а также 3 электронагревателя 2 в герметичных стек-
лянных трубках. Там же закреплены терморезистор 7 и колодка 1 разъема электрических проводов. В
отверстия крышки вставляются астатический термометр Бекмана 4 с ценой деления 0,01 К и лаборатор-
ный термометр 8 с ценой деления 0,1 К.
Экспериментальное исследование выполняется в следующей после-довательности:
1 С помощью мерного цилиндра отмеряют 450 мл исследуемой жидкости, наливают ее в специаль-
ную колбу и взвешивают колбу на лабораторных весах ВЛК-500 с точностью до 0,01 г. Жидкость выли-
вают в
калориметр, взвешивают пустую колбу. Находят массу жидкости в калориметре
m
ж
= m
1
– m
2
.
2 Устанавливают крышку калориметра, подключают электрические провода,
вставляют термометры в соответствующие отверстия крышки. Включают блок пита-
ния. При этом начинает работать мешалка.
3 Тумблером включают электронагреватель, с помощью регуляторов БП уста-
навливают рабочее напряжение (25 … 30 В) и прогревают жидкость до заданной тем-
пературы t, при которой планируется проводить измерения, наблюдая за ней по лабо-
раторному термометру (обычно 35 … 40 °С).
4 При достижении заданной температуры нагрев жидкости выключают. Осто-
рожно вынимают термометр Бекмана, переворачивают его «вверх ногами» и перели-
вают часть ртути в верхний резервуар (~ 40 … 60 с). После чего термометр перевора-
чивают в нормальное положение и резким встряхиванием разрывают ртутный стол-
бик. Термометр устанавливают на место, наблюдая за его показаниями. Если в ре-
зультате переливания он будет показывать 0,4 … 0,9 К, то он готов к работе. Если его
показания больше – нужно повторить переливание. Если показания термометра Бек-
мана приближаются к 0 К, но еще не достигли его, можно на время включить нагрев
и подогнать показания до 0,3 … 0,4 К.
5 Когда термометр Бекмана настроен, включают цифровой секундомер, устанав-
ливают его показания на ноль. После выдержки в 2 … 3 минуты начинается непосред-
ственно калориметрический опыт. Он проводится группой из 2-х студентов. При этом
один из них, наблюдая по стрелочному секундомеру, через каждые 25 с подает ко-
манду «Приготовиться», а через 30 с – команду «Замер». По этой команде другой
студент – наблюдатель фиксирует и записывает в протокол измерений показания
термометра Бэкмана и другие измеряемые величины. В таком режиме (без включения
нагревателя и цифрового секундомера) проводятся 5-6 измерений.
6 После 5-6 измерений включают нагрев (при этом включается и цифровой се-
кундомер) и повторяют запись показаний термометра Бекмана через каждые 0,5 мин.
Это продолжается до тех пор, пока температура в калориметре не увеличится при-
мерно на 4 К, т.е. пока на термометре Бэкмана ртутный столбик не поднимется до значений 4,40 … 4,60
К. После этого выключают электронагреватель.
7 В том же режиме (через каждые 0,5 мин) продолжают записывать показания термометра Бекмана
еще примерно 3 … 3,5 минуты (6-7 измерений), заполняя протокол измерений.
8 В протокол измерений записывают показания лабораторного термометра и цифрового секундо-
мера, после чего или выключают блок питания и секундомер, или готовят калориметр к измерениям при
более высокой температуре t.
1
2
Рис. 2 Адиабатичес
к

Страницы