III. Методика измерений и расчетные формулы

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЭНТРОПИИ ПРИ НАГРЕВАНИИ И

ПЛАВЛЕНИИ ОЛОВА

Для определения изменения энтропии при нагревании и плавлении олова предназначена экспериментальная установка ФПТ1-11н, общий вид которой показан на рис. 1.

Нагревание олова происходит в тигле с помощью электрического нагревателя 3, источник питания которого размещен в блоке приборов 7. Температура олова измеряется цифровым термометром, расположенным в блоке рабочего элемента 6. Время нагрева измеряется цифровым секундомером, расположенным в блоке приборов. Секундомер приводится в действие при включении питания блока приборов.

 

Рисунок 11.1 Общий вид экспериментальной установки ФПТ1-11н.

1 – стойка, 2 – кронштейн, 3 – нагреватель; 4 – датчик температуры;

5 – тигель с исследуемым материалом; 6 – блок рабочего элемента; 7 – блок приборов

 

III. Методика измерений и расчетные формулы

Фазовый переход первого рода – фазовое превращение, сопровождающееся поглощением или выделением некоторого количества скрытой теплоты и изменением удельного объема вещества; температура перехода остается постоянной и зависит от давления. Значит, для того, чтобы расплавить некоторую массу m вещества, находящуюся при температуре плавления ТП, необходимо затратить количество теплоты

QП =λ⋅m. (1)

 

где λ – удельная теплота плавления данного вещества.

Энтропией называется функция состояния термодинамической системы, дифференциал которой dS при обратимом процессе равен отношению бесконечно малого количества теплоты δQ, сообщенного системе, к термодинамической температуре Т системы

.

Энтропия всегда определяется с точностью до постоянной величины, поэтому смысл имеет лишь ее изменение при переходе системы из состояния 1 в состояние 2:

. (2)

 

Процесс плавления олова протекает при постоянной температуре Т=ТП и, следовательно, является изотермическим. Изменение энтропии при таком процессе можно найти по формуле (2):

 

.

 

Из выражения (2) вытекает, что изменение энтропии при нагревании и плавлении олова можно определить как сумму изменений энтропии при нагревании его от начальной температуры ТК до температуры плавления ТП и при плавлении олова:

 

.

 

Учитывая, что δQH = cm⋅ dT , и принимая во внимание формулу (1), получаем

 

, (3)

 

где с и λ – удельная теплоемкость и удельная теплота плавления олова.

Формула (11.3) может быть использована для экспериментального определения изменения энтропии при нагревании и плавлении олова после измерения значения температур ТК и ТП.

 


<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
III.Описание установки и теория метода | ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСКОРЕНИЯ СВОБОДНОГО ПАДЕНИЯ ПРИ ПОМОЩИ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МАЯТНИКА




Дата добавления: 2016-03-15; просмотров: 1868; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию, введите в поисковое поле ключевые слова и изучайте нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам понравился данный ресурс вы можете рассказать о нем друзьям. Сделать это можно через соц. кнопки выше.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2021 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.005 сек.