ИНСТИТУТ ФИЗИКИ

КАЗАНСКОГО (ПРИВОЛЖСКОГО) ФЕДЕРАЛЬНОГО УНИВЕРСИТЕТА

Кафедра общей физики

Экспериментальные задачи общего физического практикума по молекулярной физике и термодинамике

Фазовые переходы.

Второе начало термодинамики.

Казань – 2013

УДК 530.10

ББК 22.36

Э 41

Печатается по рекомендации

Учебно-методической комиссии

Института Физики

Казанского (Приволжского) федерального университета

Составители:

доцент кафедры общей физики Ерёмина Р.М.

доцент кафедры общей физики Налетов В.В..

доцент кафедры общей физики Скворцов А.И.

старший преподаватель кафедры общей физики Яцык И.В.

старший лаборант кафедры общей физики Блохин Д.С.

Рецензент –

Э 41	Экспериментальные задачи общего физического практикума по молекулярной физике и термодинамике. Фазовые переходы. Второе начало термодинамики:/ сост. Р.М. Ерёмина, В.В. Налетов, А.И. Скворцов и др.-Казань: Казан. ун-т, 2013.-49с.

Методическое пособие «Экспериментальные задачи общего физического практикума по молекулярной физике и термодинамике. Фазовые переходы. Второе начало термодинамики.» предназначено для студентов естественно-научных специальностей университетов. Приводятся описания лабораторных работ физического практикума общего курса физики, раздел «Молекулярная физика и термодинамика», по теме «Фазовые переходы. Второе начало термодинамики.». В каждой работе даны подробные описания установок, ход выполнения работ и список вопросов для самостоятельной подготовки.

УДК 530.10

ББК 22.36

Э 41

Казанский университет, 2013

Содержание

2311. Определение скрытой теплоты испарения воды 6

Введение 6

Цель работы 6

Решаемые задачи 6

Экспериментальная установка 7

Порядок выполнения работы 7

Обработка и представление результатов 8

2312. Определение УДЕЛЬНОЙ ТЕПЛОТЫ ПЛАВЛЕНИЯ ЛЬДА 9

Введение 9

Цель работы 9

Решаемые задачи 9

Экспериментальная установка 10

Порядок выполнения работы 10

Обработка и представление результатов 11

232. Наблюдение фазового перехода жидкость-газ в критической точке 12

Введение 12

Цель работы 13

Решаемые задачи 13

Экспериментальная установка 14

Порядок выполнения работы 14

234. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТА ДЖОУЛЯ-ТОМСОНА ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ГАЗОВ 18

Введение 18

Цель работы 20

Решаемые задачи 20

Экспериментальная установка 20

Порядок выполнения работы 22

236. ПОНИЖЕНИЕ ТОЧКИ ЗАМЕРЗАНИЯ ВОДЫ 23

Введение 23

Цель работы 23

Решаемые задачи 23

Экспериментальная установка 24

Порядок выполнения работы 25

2411. Превращение механической энергии в теплоту 28

Введение 28

Цель работы 28

Решаемые задачи 28

Экспериментальная установка 28

Порядок выполнения работы 28

Обработка и представление результатов 30

2412. Превращение ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ энергии в тепловую энергию 31

Введение 31

В данной лабораторной работе опытным путем устанавливается эквивалентность электрической энергии (работы электрического поля по перемещению электрического заряда в проводнике) и тепловой энергии. Электрическая энергия преобразуется в тепловую энергию (теплоту) в результате нагрева металлической спирали, погруженной в воду. Это приводит к повышению температуры воды в калориметре и самого калориметра. Электрическая и тепловая энергии рассчитываются и сравниваются между собой в процессе измерения. 31

Цель работы 31

Решаемые задачи 31

Экспериментальная установка 31

Обработка и представление результатов 34

2421. Фрикционные потери в двигателе, работающем на нагретом воздухе 36

Введение 36

Цель работы 36

Решаемые задачи 36

Экспериментальная установка 36

Порядок выполнения работы 37

Обработка и представление результатов 39

2422. Определение коэффициента полезного действия двигателя на горячем воздухе, работающего как нагреватель 41

Введение 41

Цель работы 42

Решаемые задачи 42

Экспериментальная установка 42

Порядок выполнения работы 43

2423. Определение коэффициента полезного действия двигателя на горячем воздухе, работающего как холодильник 48

Введение 48

Цель работы 48

Решаемые задачи 49

Экспериментальная установка 49

Порядок выполнения работы 49

Обработка и представление результатов 52

2424. PV диаграмма двигателя, работающего на нагретом воздухЕ 54

Введение 54

Цель работы 54

Решаемые задачи 54

Экспериментальная установка 54

Порядок выполнения работы 55