Измерения и обработка результатов

1. С разрешения преподавателя одновременно включить в сеть потенциометр и электрическую печь.

1. Включить тумблер "Диаграмма" на потенциометре. Одновременно включить секундомер.

2. Нагрев производить до температуры t = 250 ^оС. Отмечать значения температуры через каждые 60 секунд. Результаты измерений заносить в журнал наблюдений.

3. В момент повышения температуры до 250 ^оС отключить электрическую печь. Выключить тумблер "Диаграмма" и отключить потенциометр от сети.

4. Результаты измерений нанести на график в координатах "Температура, Т, К" и "Время, , с".

5. Вычислить приращение энтропии при нагревании и плавлении олова по формуле (10).

ПРИМЕЧАНИЕ: для остывания олова в установке требуется длительное время, поэтому правую часть графика строить по данным, снятым для левой части. По среднему значению найти температуру плавления олова.

Журнал наблюдений

Время, с	1	2	3	4	5	6	7	…	30
Температура, K								…
Δs, Дж/кг

График

Контрольные вопросы

1. Что называется фазой вещества? Назовите известные современной науке фазы вещества.

2. Что называется фазовым переходом I рода? Приведите примеры таких фазовых переходов.

3. Приведите определения обратимых и необратимых термодинамических процессов. Существуют ли в реальности обратимые термодинамические процессы?

4. Что называется энтропией? Единица ее измерения? Физический смысл энтропии?

5. Объясните смысл утверждения: «энтропия является функцией состояния термодинамической системы».

6. Сформулируйте принцип возрастания энтропии.

7. Выведите формулу изменения энтропии при нагревании и плавлении олова.

8. Опишите устройство установки, используемой в работе.

Литература

1. Савельев И.В. Курс общей физики: В 3-х т. М.: Наука, 1982. Т.1.

2. Трофимова Т.И. Курс физики. М.: Высш. Школа, 1985.

3. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике. М.: Наука, 1985.

1 О классе точности приборов см.: Указания к выполнению лабораторных работ, ч. 2 «Электричество и магнетизм».

** ГОСТ 8.207-76 устанавливает, что если x_сист < 0,8 , то следует пренебречь систематической составляющей погрешности и учитывать только случайную погрешность результата в виде . Если x_сист > 0,8 , то, наоборот, следует пренебречь случайной составляющей и результат измерений характеризовать его систематической погрешностью

2 Строго говоря, погрешность результата измерения Δх следует выражать одной или двумя значащими цифрами. Две цифры оставляют при наиболее точных измерениях, а также в тех случаях, когда цифра старшего разряда числа, выражающего погрешность, меньше или равна 3.

3  - греч. «эпсилон»

4 Аксиальные векторы не связаны с определенной линией действия. Их можно перемещать в пространстве параллельно самим себе (свободные векторы).

5 За одно полное колебание тело проходит расстояние S =4A.

6 Момент инерции - скалярная величина, характеризующая  распределения масс в теле и являющаяся наряду с массой мерой инертности тела при непоступательном движении. 

7

Момент инерции тела I относительно произвольной оси равен сумме момента инерции этого тела I_c относительно оси, проходящей через центр масс тела параллельно рассматриваемой оси, и произведения массы тела m на квадрат расстояния а между осями: I = I_c + ma².

8 Аксиальные векторы не связаны с определенной линией действия. Их можно перемещать в пространстве параллельно самим себе (свободные векторы).

9 См. лабораторную работу № 12.

10 Период простого колебания равен половине периода полного колебания.

11 Аксиальные векторы не связаны с определенной линией действия. Их можно перемещать в пространстве параллельно самим себе (свободные векторы).

12 Градиент - мера возрастания или убывания в пространстве какой-л. физической величины при перемещении на единицу длины. Многие физические величины могут не только изменяться с течением времени, но и быть различными в разных точках пространства в один и тот же момент времени. Под «скоростью» понимают темп изменения физической величины во времени, а под «градиентом» — степень её изменения в пространстве.

13 Гомогенный - однородный по своему составу или происхождению.

14 Гетерогенный - состоящий из различных по составу, свойствам, происхождению частей.

15 Градиент – мера возрастания или убывания в пространстве какой-либо физической величины на единицу длины.

16 Триботехника – наука о контактном взаимодействии твердых тел при их относительном движении.

17 Другое определение: фаза — гомогенная часть гетерогенной системы.

18 Необходимо обратить внимание на слова “единственным результатом»; запреты второго начала снимаются, если процессы, о которых идет речь, не является единственными.

19 то есть каждому состоянию соответствует определённое значение энтропии.

20 Знаком Q обозначено то, что количество теплоты не является полным дифференциалом, так как зависит не только от начального и конечного состояния системы, но и от пути перехода.

21 Флуктуация – случайное отклонение величины, характеризующей систему из большого числа частиц, от её среднего значения.

192