Зміна ентропії при плавленні твердого тіла. | МЕТОДИКА ЕКСПЕРИМЕНТУ | ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ | РЕЗУЛЬТАТИ ЕКСПЕРИМЕНТУ |

загрузка...
загрузка...
На головну

Теоретичні положення

визначення зміни

Ентропії при плавленні олова

Методичні вказівки
 до лабораторної роботи № 11

Пенза 2007


УДК 531.23

ББК 22я7

А 13

 укладачі:  Г. І. Грейсух, доктор технічних наук, професор; Л. І. Абрамова, кандидат фізико-математичних наук, доцент; С. В. Голобоков, кандидат технічних наук, доцент; Н. А. Очкина, кандидат технічних наук, доцент
 рецензент -  В. Г. Недорезов, доктор технічних наук, професор

Розглянуто процеси нагрівання і плавлення олова, наведені розрахункові формули для визначення зміни ентропії.

Методичні вказівки підготовлені на кафедрі фізики і призначені для використання студентами спеціальностей 290100, 290300, 290600 та ін. В лабораторному практикумі з курсу загальної фізики.

© Пензенський державний

Університет архітектури і будівництва, 2007


Мета роботи - вивчення процесів плавлення і кристалізації олова і визначення зміни ентропії.

Теоретичні положення

1. Теплоємність твердих тіл

Теплоємністю твердого тіла називається величина, що дорівнює відношенню кількості теплоти dQВипромінювання тілом при нескінченно малій зміні його температури dT, До цієї зміни:

 . (1)

Питомою теплоємністю речовини називається фізична величина, яка дорівнює кількості теплоти dQ, Необхідного для нагрівання одиниці маси речовини на один Кельвін:

 . (2)

Звідси кількість теплоти, необхідне для нагрівання речовини, визначається виразом

 . (3)

молярна теплоємність Сm - Фізична величина, що дорівнює кількості теплоти, необхідного для нагрівання 1 благаючи речовини
 на 1 К:

 , (4)

де n =  - Кількість речовини, що виражає число молей.

Питома теплоємність с пов'язана з молярної Зm співвідношенням

 , (5)

де m - молярна маса речовини.

Тверде тіло - агрегатний стан речовини, що відрізняється стабільністю форми. Тепловий рух атомів твердого тіла характеризується малими коливаннями біля положення рівноваги. Всі речовини (за винятком гелію) при досить низьких температурах переходять в твердий стан. При підведенні теплоти до твердого тіла вона витрачається на збільшення енергії коливань атомів.

Згідно молекулярно-кінетичної теорії середня кінетична енергія, яка припадає на одну ступінь свободи атома твердого тіла

Повна енергія коливального руху атомів в одному напрямку складається із кінетичної і потенційної енергії, які дорівнюють один одному, і може бути визначена за формулою

Так як кожен атом має трьома ступенями свободи, то повна енергія одного атома твердого тіла дорівнює:

 . (6)

Внутрішня енергія одного моля дорівнює:

 , (7)

 де N0 -  число Авогадро;
R -  універсальна газова постійна.

При підведенні теплоти в умовах постійного обсягу все тепло йде на збільшення внутрішньої енергії. Тому молярна (атомна) теплоємність твердого тіла визначається рівністю:

 . (8)

З формули (8) випливає, що молярна теплоємність твердих тіл є величина постійна, однакова для всіх речовин. Це твердження називається законом Дюлонга і Пті.

Як показав досвід, при звичайних температурах молярна (атомна) теплоємність більшості твердих тіл близька до значення 25,12 Дж / (К ? моль) і майже не залежить від температури.

 



Глава III. Ліки від застуди | Плавлення і кристалізація
загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати