Molekulyarna_Fizika

У цій лабораторній роботі питома теплота та температура плавлення визначається за допомогою установки, схема якої зображена на рис. 6. Досліджувану речовину 1, поміщену у тигель, ставлять в електронагрівник 2, який представляє собою кварцову трубу із намотаною на неї ніхромовою спіраллю. Один зі спаїв диференціальної термопари 3 поміщають у тигель з металом, а другий – у посудину Дюара (термос) 4 із сумішшю води з льодом, де температура тривалий час зберігається 0 °С. Термопару приєднують до автоматичного самопишучого потенціометра 5 або цифрового мілівольтметра, за допомогою яких вимірюють е.р.с. термопари. Температуру визначають за допомогою графіка градуювання термопари.

3. ЗАВДАННЯ ТА ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

Завдання 1. Визначення температури та питомої теплоти плавлення.

1. Виміряти за допомогою зважування на аналітичних терезах або переписати з лабораторної установки значення маси досліджуваної речовини m та тигля (спеціальної ампули) М. Знайти у довідниках значення СР, СТ та С0.

2. Приєднати диференціальну термопару до самописця або мілівольтметра. Один спай термопари занурити у посудину Дюара (термос) з сумішшю води і льоду, а інший спай термопари – в тигель або спеціальну ампулу (сосудик Степанова) з досліджуваною речовиною.

211

3.Увімкнути самописець та нагрівний елемент і записати криву нагрівання досліджуваної речовини з часом до температури на 30

– 50 °С вище температури плавлення Т0. У випадку використання мілівольтметра записати його покази через однакові проміжки часу (наприклад 30 с) та за допомогою графіка градуювання термопари перевести значення е.р.с. термопари у значення температури.

4.Після досягнення температури Т0+50 °С вимкнути нагрівник та записати на самописці криву охолодження або , як і в п.3, у випадку використання мілівольтметра записати його покази через однакові проміжки часу. Побудувати графік залежності температури від часу для охолодження.

5.За формулами (8) з використанням побудованого графіку

визначити швидкості охолодження q1 і q2 в околі часу t2 і t3 , а також час кристалізації τ .

6.Визначити з графіка Т(t) температуру кристалізації Т0 та за формулою (11) обчислити питому теплоту плавлення.

7.Використовуючи знайдене значення питомої теплоти переходу λ, за формулою (6) обчислити зміну ентропії при плавленні.

8.Провести аналогічні, описаним вище, операції для процесу нагрівання і, відповідно, плавлення речовини. Порівняти результати, одержані при кристалізації і плавленні і спів ставити їх

із табличними даними.

.

Завдання 3. Визначення температури склування аморфних речовин.

За вказівкою керівника заняття зняти криві нагрівання і охолодження аморфної склоподібної речовини. Оцінити температуру силування Тg.

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1.Що називається фазовим переходом ?

2.Які фазові переходи ви знаєте ?

3.Чим супроводжуються фазові переходи першого роду ?

4.Який процес називається плавленням ?

5.Як змінюється температура у процесі плавлення кристалічного (аморфного) тіла ?

6.На що витрачається теплота плавлення ?

212

7.Що називається сублімацією твердого тіла ?

8.Як залежить температура плавлення від чистоти речовини ?

9.Яка точка фазової діаграми називається потрійною точкою ?

10.Чим пояснюється збільшення температури плавлення речовини з підвищенням тиску ?

11.Вкажіть який з приведених нижче виразів відповідає рівнянню Клапейрона-Клаузіуса:

12.Дайте молекулярно-кінетичне тлумачення процесів плавлення, кристалізації твердих тіл.

13.Як змінюються питомі об’єми твердих кристалічних матеріалів при плавленні? Наведіть приклади.

14.Які характерні ознаки гомогенної та гетерогенної кристалізації?

15.Чи можна передати деяку кількість теплоти речовині, не підвищуючи цим її температуру?

16.Чому при кристалізації температура тіла не змінюється?

213

ІІІ.Молярна маса газів і середній ефективний діаметр молекул.

215

VI. Фізичні параметри деяких твердих тіл.

VII. Питома теплоємність газів

216