Исследование теплоемкости металлов

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ

[pic 1]

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМПЕРАТРИЦЫ ЕКАТЕРИНЫ Ⅱ»

Кафедра общей и технической физики

Отчет по лабораторной работе

По дисциплине        Физика        

             (наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)

Выполнил: студент гр.                ТХН-22                                        /Павлина И.А./        

        (шифр группы)        (подпись)        (Ф.И.О.)

Проверил:                                                                

         (должность)        (подпись)        (Ф.И.О.)

Дата:         

Санкт-Петербург

2023

1. Цель работы

Исследование теплоёмкости металлов, овладение экспериментальными навыками определения теплоёмкости.

1. Краткое теоретическое содержание

Явление, изучаемое в работе: теплопередача.

Определения основных физических понятий, объектов, процессов и величин.

Теплоёмкостью называется физическая величина, которая показывает, какое количество теплоты необходимо сообщить телу, чтобы нагреть его на один градус.

Теплопередача – физический процесс передачи тепловой энергии от более горячего тела к менее горячему, либо при контакте, либо через проводника или разделяющую перегородку из какого-либо материала.

Теплопроводность – это процесс переноса внутренней энергии от более нагретых частей тела/тел к менее нагретым частям/телам, осуществляемый хаотически движущимися частицами тела (атомами, молекулами, электронами и т.п.).

Удельная теплоёмкость - теплоёмкость, отнесённая к единице массы вещества.

[pic 2]

Молярная теплоёмкость - теплоёмкость, отнесённая к одному молю вещества.

[pic 3]

Законы и соотношения, описывающие изучаемые процессы, на основании которых получены расчетные формулы. Пояснения к физическим величинам и их единицы измерений

Формула связи удельной и молярной теплоёмкости

,[pic 4]

где Cμ – молярная теплоёмкость, ; с – удельная теплоёмкость, ; μ – молярная масса вещества, .[pic 5][pic 6][pic 7]

Уравнение теплового баланса выражает закон сохранения энергии при теплообмене

,[pic 8]

где Q – суммарное количество теплоты, Дж; Q1 – количество теплоты первого вещества, Дж; Q2 – количество теплоты второго вещества, Дж.

Расчёт количества теплоты, необходимого для нагревания или выделяемого им при охлаждении

,[pic 9]

где с – удельная теплоёмкость вещества, ; m – масса вещества, кг; Δt – изменение температуры, ℃.[pic 10]

Закон Дюлонга и Пти утверждает, что молярная теплоёмкость всех химически простых кристаллических твёрдых тел не зависит ни от свойств вещества, из которого состоит кристалл, ни от его температуры, а одинакова.

[pic 11]

где R – универсальная газовая постоянная, .[pic 12]

1. Схема установки

[pic 13][pic 14][pic 15]

Рис. 1. Вид экспериментальной установки