Явления теплообмена, измерение теплоёмкости различных металлов методом динамического охлаждения образцов., страница 2

4. Результаты.

Рис. 5 Теплоёмкость у латуни при различных температурах.

5.Погрешности измерений. Основные погрешности измерений связаны с ошибками в измерении массы образцов, предположением однородности температурного поля в образце, погрешностями термопары. Погрешность в измерении теплоемкости составляет 5%.

6.Обсуждение результатов. Расхождение с табличными данными составляет примерно 10%. Возможно, это объясняется тем, что измерения проводились при разных давлениях, наличием в нашем помещении дополнительных источников тепла (близость печки), воздушных потоков. Вопреки обычному росту теплоёмкости от температуры, на графике наблюдаются незначительные отклонения. Может быть, это связано со сбоем в работе аппаратуры и флуктуациями внешних параметров, то есть эти отклонения скорее случайные, чем систематические.

7.Вывод. В процессе исследования была измерена теплоёмкость латуни при разных температурах. Способ измерения методом динамического охлаждения образцов является довольно точным.

Задание№3

1. Цель. Определение удельной теплоёмкости титана.

2. Идея метода измерения.Когда образец остывает, его скорость теплопередачи пропорциональна только его площади и разности температур между образцом и атмосферой. С другой стороны, скорость остывания пропорциональна массе и удельной теплоёмкости тела. Без учёта теплопередачи излучением уравнение теплового баланса будет выглядеть так:

где q-тепловой поток с поверхности образца. Измеряя скорость остывания при определённых температурах, можно определить теплоёмкость, замерив их массы.Чтобы найти тепловой поток нужно знать теплоемкость эталонного образца. Полагая, что формы и оптические свойства поверхностей исследуемого и эталонного образцов одинаковы можно сделать вывод, что при одинаковых температурах q = qэ, поэтому теплоемкость исследуемого образца можно вычислить по формуле:

3. Методика измерений. Зачищаем образец от окалины для того, чтобы окалина не влияла на теплопередачу образца. Затем замеряем массу образца. Греем образец до 500 градусов Цельсия. Вынимаем его и ставим на термопару. В качестве эталонного образца используется образец меди, теплоемкость которого можно взять в таблице. То же самое проделываем с эталонным образцом. Далее вычисляем теплоёмкость образца. Зависимость температуры образца меди от времени приведена на рис. 1. Чтобы  погрешность, возникающую из-за пренебрежениия теплопередачи излучением, сделать пренебрежимо малой, нужно экранировать образцы – накрыть их хорошо отражающим материалом (баночками из алюминиевой фольги).

 4. Результаты.

	Рис. 6 Зависимость температуры образца титана от времени.

	Рис. 7 Теплоёмкость у латуни при различных температурах.

5.Погрешности измерений. Основные погрешности измерений связаны с ошибками в измерении массы образцов, предположением однородности температурного поля в образце, погрешностями термопары. Погрешность в измерении теплоемкости составляет 5%.

6.Обсуждение результатов. Расхождение с табличными данными составляет примерно 10%. Возможно, это объясняется тем, что измерения проводились при разных давлениях, наличием в нашем помещении дополнительных источников тепла (близость печки), воздушных потоков. Вопреки обычному росту теплоёмкости от температуры, на графике наблюдаются незначительные отклонения. Может быть, это связано со сбоем в работе аппаратуры и флуктуациями внешних параметров, то есть эти отклонения скорее случайные, чем систематические.

7.Вывод. В процессе исследования была измерена теплоёмкость титана при разных температурах. Способ измерения методом динамического охлаждения образцов является довольно точным.