След.: 4.  Описание экспериментальной установки Выше: Лабораторная работа №11 Пред.: 2.  Краткая теория

3.  Описание метода и схемы установки

В этой работе используется метод определения удельной теплоты плавления, основанный на том, что скорость выделения теплоты кристаллизации должна быть равна скорости теплоотдачи в окружающую среду:

$${mL\over\theta}={\Delta Q\over\Delta\theta} ,$$ (1)

где	$L$	--	удельная теплота плавления,
	$m\strut$	--	масса олова,
	$\theta$	--	длительность процесса кристаллизации,
	$Q$	--	количество теплоты, отдаваемое в окружающую
			среду,
	${\displaystyle\Delta Q\over\displaystyle\Delta\theta}$	--	скорость выделения тепла или скорость
			теплоотдачи.

Тогда

$$L={1\over m}{\Delta Q\over\Delta\theta}\theta .$$ (2)

Таким образом, для определения удельной теплоты плавления необходимо найти скорость тепловыделения при кристаллизации. Поскольку в процессе кристаллизации температура кристалла не меняется, то скорость теплоотдачи в этот период не может быть измерена непосредственно. Она принимается приблизительно равной среднему значению скорости охлаждения до наступления кристаллизации и после неё. Скорость теплоотдачи жидкого олова:

$${\Delta Q'\over\Delta\theta'}= (Mc_{{}_M}+mc'_m){dt'\over d\theta'} ,$$

где	$M$	--	масса сосуда, содержащего исследуемый металл,
	$c_{{}_M}\strut$	--	удельная теплоемкость сосуда,
	$c'_m$	--	удельная теплоемкость жидкого олова,
	${\displaystyle dt'\over\displaystyle d\theta'}$	--	скорость охлаждения олова до затвердевания.

Скорость теплоотдачи твердого олова:

$${dQ''\over d\theta''}= (Mc_{{}_M}+mc''_m) {dt''\over d\theta''} ,$$

где индекс ''$''$'' относится к параметрам твердого олова.

Тогда

$${\Delta Q\over\Delta\theta}={1\over2}\left({\Delta Q'\over\Delta\theta'}+{\Delta Q''\over\Delta\theta''}\right) ,$$

то есть

$${\Delta Q\over\Delta\theta}={1\over2}\left((Mc_{{}_M}+mc'_m)... ...ver d\theta'}+(Mc_{{}_M}+mc''_m) {dt''\over d\theta''}\right).$$ (3)

Искомая удельная теплота плавления из (2) и (3) равна:

$$L={{1\over2}\left((Mc_{{}_M}+mc'_m){\displaystyle dt'\over\d... ...ystyle dt''\over\displaystyle d\theta''}\right)\theta\over m},$$ (4)

где $Mc_{{}_M}=0,0197 {\text{кДж}\over\text{град}}$; $m=150 \text{г}\strut$.

Таким образом, для расчета $L$ необходимо определить скорость охлаждения жидкого олова ${\displaystyle dt'\over\displaystyle d\theta'}$ и твердого олова ${\displaystyle dt''\over\displaystyle d\theta''}$, а для этого снять кривую охлаждения.

След.: 4.  Описание экспериментальной установки Выше: Лабораторная работа №11 Пред.: 2.  Краткая теория