№1 лабораториалыº ж½мыс
жүктеу/скачать 5,85 Mb.
|
Нупирова А.М. Механика және молекулалық физика бөлімдері бойынша лаборатиялық практикум 2
| Жұмыстың мақсаты: меншікті балқу жылуын анықтау, жеңіл балқитын заттардың балқуы мен қыздыру кезіндегі энтропия өзгерісін анықтау.
Құрал-жабдықтар: ЛКТ-2 қондырғы, ИСТ-3 термостаттың өлшеу жүйесі, "Пеш-термостат" функционалды модулі, тығын, стақан, жылу оқшауланған қаңқа, пеш, желдеткіш, температура датчиктері, қосқыш (разъем), секундомер. Зерттелетін зат: парафин (немесе стеарин), Розе қорытпасы (массасы бойынша 50% Bi, 28% Pb және 22% Sn). Жұмыстың қысқаша теориясы Қатты дененің сұйықтық күйге көшуі әр зат үшін белгілі бір температурада өтеді де, балқу жылуы дейтін жылу мөлшерін жұмсауды қажет етеді. Заттың балқуына жұмсалған энергияны балқу жылуы деп атайды. Балқу жылуы мынадай өрнекпен есептелінеді: (14.1) мұндағы λ- меншікті балқу жылуы, m - балқыған заттың массасы. Кристалдану - бірінші текті фазалық ауысу; заттың сұйықтық күйден қатты күйге өтуі; заттың кристалдануы балқу температурасына тең температурада жүреді. Энтропия түсінігін алғаш рет Рудольф Клаузис 1865 жылы енгізді. Ол қайтымды процесс кезіндегі термодинамикалық жүйе энтропиясының өзгерісін AQ жалпы жылу мөлшері өзгерісінің T абсолют температураға қатынасы түрінде анықтады: (14.2) Квазистатикалық процестер үшін (2) өрнектің жалпылаған түрі мынадай болады: (14.3) Затты қыздыру және балқыту кезіндегі энтропия өзгерісі өрнегінің қорытылуы Жүйенің А күйден В күйге қайтымды өту кезіндегі энтропияның толық өзгеруі (14.3) өрнекті интегралдаумен анықталады: (14.4) Денені балқу температурасына дейін қыздырып, сосын оның балқу кезіндегі энтропия өзгерісін екі кезеңге бөліп есептеуге болады: 1 → 2 - қыздыру, 2 →3 - балқыту. (14.5) мұндағы T1 - дененің бастапқы температурасы, T2 - дененің балқу температурасы, L - дененің меншікті балқу жылуы, m - дене массасы. Қыздыру мен балқыту кезінде дененің энтропиясы өседі - жүйе шамалы реттелген күйге өтеді, суу мен кристалдану кезінде дене энтропиясы кемиді - жүйе біршама реттелген күйге өтеді. Осыған орай энтропияны жүйедегі ретсіздік өлшемі деп есептеуге болады. ЖҰМЫСТЫҢ ОРЫНДАЛУ ТӘРТІБІ 1.Зерттелінетін затты (шамамен 30 мл) тигельге салыңыздар. 2.Таразының көмегімен тигельді өлшеп, М- заттың массасын анықтаңыздар: М= m2- m1 мұндағы m2 - заты бар тигельдің массасы, m1 =60,0±0,5 г (бос тигельдің массасы). 3.Термостаттың пешіне зат салынған тигельді қойыңыздар. Жылулық контакты болу үшін пештің үстіне 2-3 тамшы глицерин тамызыңыздар. Жылу оқшауланған қабықты тигельге кигізіңдер. Серіппесі бар білікпен тигельді бекітіп қойыңыздар. 4.Сеть" және "вкл" тумблерлерін жоғарғы жағдайға қойыңыздар. 5. «Қыздырғыштың пайдалы әсер коэффициентін анықтау» жұмыстың нәтижелерін қолданып, қыздыруды W=30-40 Вт тұрақты қуатта 120°С-қа дейін жүргізіңдер. Ол үшін қыздырғыштағы кернеуді , мұндағы R - 8 лабораториялық жұмыстан алынған пеш кедергісі). 6.Температураның уақытқа тәуелділігін анықтаңыздар. Розе қорытпасы үшін температура қадамы: 90°С температурадан төмен болғанда 10 градус және 90-120°С диапазонда 2 градус. Секундомерді 300С-400С температура кезінде қосыңыздар. Пеш температурасы берілген мәнге жетуге кеткен t уақытты қадағалаңыздар. Қыздыру қуатын нақты анықтау үшін температураның әрбір интервалындағы параметрлерді 14.1-кестеге мұхият жазып отырыңыздар: UH - қыздырғыштың қоректендіру кернеуін, IH - қыздырғыштың қоректендіру тогын, t - берілген Т температураға жету уақытын. 7.Қыздыру кезіндегі температураның уақытқа тәуелді 1-ші қисығын тұрғызыңыздар. Қисықтан үлгінің Тбал балқу температурасын анықтаңыздар. 8.«Нагрев» ажыратқыш көмегімен 1200С-қа жеткенде қыздыруды тоқтатып, желдеткішті қосыңыздар. Тәжірибе нәтижелерін 14.2-кестеге жазыңыздар. Уақытты қадағалай отырып, уақыт бойынша қызу және суу кезіндегі температураның тәуелділігін тұрғызыңыздар. Үлгінің кристалдану температурасын анықтайтын, суыту кезіндегі температураның уақытқа тәуелділік екінші қисығын тұрғызыңыздар. жүктеу/скачать 5,85 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|