Определение приращения энтропии при
⇐ ПредыдущаяСтр 10 из 10 НАГРЕВАНИИ И ПЛАВЛЕНИИ ОЛОВА.
Приборы и принадлежности: 1. тигель с оловом, смонтированный в микроэлектропечи; 2. термопара; 3. сосуд с маслом; 4. милливольтметр; 5. градуировочный график термопары; 6. автотрансформатор и амперметр.
Цель работы: определение приращения энтропии при фазовом переходе первого рода на примере плавления олова.
Теория метода и описание установки
В середине прошлого века было сделано существенное открытие, касающееся обратимых термодинамических процессов. Оказалось, что наряду с внутренней энергией у тела имеется еще одна замечательная функция состояния – энтропия. Если тело или система при бесконечно малом переходе из одного состояния в другое при температуре Т получает тепло dQ, то отношение
Утверждение о существовании функции, дифференциал которой есть Энтропия изолированной системы при любых происходящих в ней процессах не может убывать:
Это утверждение носит название закона возрастания энтропии или второго начала термодинамики. Энтропию в кинетической теории или статистической механике отождествляют со степенью хаотичности движения в системе. Энтропия системы мала, когда движение в системе упорядоченно или когда распределение частиц в ней по скоростям маловероятно. В физических процессах упорядоченные системы стремятся стать неупорядоченными. Энтропия является количественной мерой степени молекулярного беспорядка в системе.
В данной работе нужно найти изменение энтропии
где
Согласно формуле (1):
где dQ
с - удельная теплоемкость олова;
m - масса олова. Рабочая схема установки показана на рисунке. Температура олова измеряется при помощи термопары, один спай которой погружают в тигель с оловом, а другой спай – в сосуд с маслом, в котором практически сохраняется комнатная температура. Термо - э.д.с., возникающая в цепи термопары при наличии разности температур в спаях, измеряется милливольтметром.
Порядок выполнения работы
1. Измерить начальную температуру 2. Включить одновременно цепь печи и секундомер, записывая через каждую минуту показания милливольтметра и время в таблицу. Измерения проводить до тех пор, пока термо – э.д.с. не достигнет постоянной величины, а затем начнет увеличиваться. 3. Построить график зависимости показаний милливольтметра от времени 4. По построенному графику определить показание милливольтметра (напряжение), соответствующее участку кривой, параллельной оси времени. 5. По калибровочному графику термопары (на установке) определить разность температур 6. Вычислить температуру плавления по формуле: 7. По формуле (3) вычислить приращение энтропии при нагревании и плавлении олова; масса олова, удельная теплоемкость и удельная теплота плавления записаны на установке
Таблица
Контрольные вопросы
1. Введите понятие энтропии. 2. Сформулируйте принцип возрастания энтропии (второй закон термодинамики) 3. Что означает выражение: “энтропия - функция состояния системы”? 4. Что такое обратимые и необратимые процессы? 5. Объясните несостоятельность вывода о неизбежности “тепловой смерти” Вселенной.
Литература
1. Б.М. Яворский и др. Курс физики, т 1 2. А.С. Шубин Курс общей физики 3. И.В. Савельев Курс общей физики, т 1
СОДЕРЖАНИЕ Стр. 1. Введение 3 2. Измерение физических величин и вычисление погрешностей 4 3. Определение погрешностей при прямых измерениях 5 4. Определение погрешностей при косвенных измерениях 7 5. Оформление отчета о работе 9 6. Лабораторная работа №1 «Исследование упругого удара шаров» 11 7. Лабораторная работа №2 «Определение момента инерции махового колеса и силы трения в опоре» 16 8. Лабораторная работа №3 «Определение модуля Юнга по растяжению проволоки» 21 9. Лабораторная работа №4 «Опытная проверка уравнения Бернулли» 25 10. Лабораторная работа №5 «Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости» 31 11. Лабораторная работа №6 «Определение коэффициента внутреннего трения жидкости и его зависимости от температуры методом падающего шарика» 35 12. Лабораторная работа №7 «Определение коэффициента внутреннего трения газа, средней длины свободного пробега и эффективного диаметра его молекул» 40 13. Лабораторная работа №8 «Определение отношения удельных теплоемкостей газа методом адиабатического расширения» 45 14. Лабораторная работа №9 «Определение приращения энтропии при нагревании и плавлении олова» 50
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|