Читать методичка по Отсутствует: "№1 Определение теплоемкости твердого тела(материалов строительных конструкций)" (автор: Светлана) Страница 1

(Назад) (Cкачать работу)

Лабораторная работа № 1 Определение теплоемкости твердого тела (материалов строительных конструкций) Цель работы: определение теплоемкости образцов металлов калориметрическим методом с использованием электрического нагрева.

Приборы и оборудование: установка ФПТ1-8, образцы металлов (сталь, алюминий, латунь).

Краткие теоретические сведения:

Теплоемкостью называется количество теплоты, необходимое для изменения температуры на 1 градус.

Различают несколько видов теплоемкости:

Полная теплоемкость-количество теплоты, необходимое для нагрева всего вещества на 1 градус. 

Молярная теплоемкость-количество теплоты, необходимое для нагрева 1 моля вещества на 1 градус.  

Удельная теплоемкость-количество теплоты, необходимое для нагрева 1 кг вещества на 1 градус.  

В термодинамике для практических расчетов принципиальное значение имеет теплоемкость газов при постоянном давлении и теплоемкость при постоянном объеме.

 

  

Для выявления зависимости между теплоемкостью при постоянном давлении Ср и теплоемкости при постоянном объеме Сv используют I закон термодинамики*.

Используя I закон термодинамики, получим уравнение Майера.  

 , т.к.  =0

 

 

 

если  , то

 

 

 

 

  Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона** для 1 моль газа: При нагревании на бесконечно малую разность температур   при постоянном давлении, уравнение Менделеева-Клапейрона примет вид: Таким образом, уравнение Майера имеет вид: Так как теплоемкость идеального газа зависит от температуры, а реального еще и от давления, то при технических расчетах используют истинную или среднюю теплоемкость.

Истинная теплоемкость- это количество элементарной теплоты, сообщаемое термодинамической системе для нагрева на бесконечно малую разность температур. Зависимость истинной теплоемкости от температуры представляется полиномом третьей степени, где аi – коэффициент аппроксимации:

С=а0+а1t+a2t2+a3t3

В практических расчетах используют среднюю теплоемкость - полное количество теплоты, переданное системе, отнесенное к конечной разности температур: Для точных расчетов используют: Теория теплоемкости газов:

Согласно МКТ давление в сосуде объясняется столкновением молекул газа со стенками сосуда во время которого они передают стенкам импульс, а согласно закону изменения импульса, такое взаимодействие равносильно действию сил.

Для одного моля газа:   , где i – число степеней свободы молекул.

Внутренняя энергия идеального газа- сумма кинетических энергий движения всех его молекул, так как для идеального газа пренебрегают потенциальной энергией взаимодействия молекул.

  (1)

Вывод классической теории основывается на опыте только для инертных газов и для паров рядов металлов, но для кислорода, азота и других двухатомных газов даже при комнатной температуре теплоемкость принимает иное значение. График зависимости теплоемкости при постоянном объеме от температуры: Рис.1

Для одноатомных газов формула, представленная классической теорией и дающая значение теплоемкости, равное 3⁄2R, выполняется в широком диапазоне температур (от нескольких градусов до нескольких тысяч), однако при низких

Похожие работы