Определение удельной теплоты плавления олова при нагревании и плавлении - файл n1.doc

приобрести
Определение удельной теплоты плавления олова при нагревании и плавлении
скачать (26.2 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc109kb.08.10.2000 16:02скачать

n1.doc

Лабораторная работа №28
Определение удельной теплоты плавления олова при нагревании и плавлении.
Цель работы:

  1. Усвоение понятия энтропии и второго начала термодинамики.

  2. Определение опытным путем температуры плавления олова, его удельной теплоты плавления и изменения энтропии при нагревании и плавлении.


П
риборы
и принадлежности: термоблок (1), олово (3), тигель (4), сосуд из твердоплавкой керамики, спираль (5), реостат (6), цифровой термометр (2) и термопар (7).

Схема установки:

Теория: В формулировке Клаузиуса энтропия термодинамической системы представляет собой функцию:

(1)

Обратимым называется процесс, при котором система может быть возвращена в исходное состояние так, что и все окружающие ее тела вернутся в первоначальное состояние. Процессы, не удовлетворяющие этому условию, называются необратимыми. Энтропия, как и внутренняя энергия, является аддитивной функцией состояния, т.е. энтропия системы равна сумме энтропий всех тел, входящих в ее состав.

Второе начало термодинамики утверждает, что все естественные процессы стремятся перевести систему в состояние с большим беспорядком. Больцман показал, что в соответствии с определением Клаузиуса (1) энтропия системы в данном состоянии может быть записана в виде:

(2)

где: k – постоянная Больцмана;

W – термодинамическая вероятность.

Таким образом, второе начало термодинамики сводится к утверждению того, что происходят лишь те процессы, которые являются наиболее вероятными. На диаграмме зависимости температуры тела от времени нагревания (охлаждения) можно определить изменение энтропии.

Участок I – нагревание тела в течение времени t1 от начальной температуры То до температуры плавления Тпл.

Участок II – плавление тела в течение времени t2 – t1.

Пользуясь диаграммой Т(t) можно определить температуру плавления тела Тпл, а при постоянной мощности нагревателя – его удельную теплоту плавления λ..

(3) (4)

(5) (6)

При нагревании тела на dT градусов оно получает элементарное количество теплоты:

(7)

При этом энтропия тела изменяется на величину:

(8)

Суммарное изменение энтропии тела при его нагревании от температуры То до Тпл находится интегрированием (8):

(9)

При плавлении энтропия изменяется на величину:



Полное изменение энтропии тела равно:



t, сек

0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

330

360

390

Наг.˚С

35

38

47

62

79

92

98

112

126

136

151

168

183

196

Охл.˚С

255

250

239

227

216

206

197

188

179

172

164

158

151

146

t, сек

420

450

480

510

540

570

600

630

660

690

720

750

780

810

Наг.˚С

207

217

227

233

239

244

248

251

255

262

-

-

-

-

Охл.˚С

142

139

136

134

131

128

125

123

120

117

113

110

106

103

То = 35 ˚С = 310 К t1 = 585 сек. Тпл = 244 ˚С = 519 К t2 - t1 =75 сек.




Вывод: _________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лабораторная работа №28
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации