1. Мідний еталонний зразок обережно надіти на керамічну трубку з термопарою. Опустити електропіч так, щоб зразок знаходився в її середній частині.
2. Увімкнути ЛАТР у мережу й повернути його ручку до обмежувача.
3. Нагріти зразок до температури 500 – 550°С. Температуру контролювати за цифровим вольтметром, перераховуючи на градуси за допомогою таблиці на приладі. Після нагрівання піч підняти вгору якомога вище від зразка й закріпити.
4. Одержати дані за кривою охолодження зразка в нерухомому повітрі. Для цього через кожні 10 с вимірювати температуру зразка, доки температура не знизиться до 100° С. Результати занести до табл. 9.1.
5. Дослід провести по черзі з трьома зразками, виготовленими з різних металів. Як еталонний рекомендують брати мідний зразок, як досліджувані – алюмінієвий і залізний.
6. Для кожного зразка за результатами досліду побудувати графік залежності температури від часу , відкладаючи на осі абсцис час τ, а на осі ординат температуру t.
7. Одержані в результаті вимірювання криві перевести в криві . Для цього краще застосовувати графічний метод, суть якого така: беруть графік ; через однакові проміжки часу проводять на ньому ряд вертикальних ліній (проміжки часу повинні бути досить малі: 20–30 с). Із різниці значень ординат кривої в точках перетину її вертикальними лініями знаходять різниці температур, що відповідають певним інтервалам часу , тобто (t1 – t2), (t2 – t3) тощо. Відношення цієї різниці до інтервалу часу, якому відповідає відстань між двома сусідніми, вертикальними лініями, – це швидкість охолодження в даній точці кривої, а отже, і швидкість охолодження за певної температури, тобто
, і т. д. (9.13)
Згідно з формулою (9.13) із графіка знайти відношення для кожного зразка, дані занести до табл. 9.2.
8. На підставі даних табл.9.2 побудувати графік залежності , відкладаючи по осі абсцис значення t температури, а по осі ординат – значення . Такі графіки будують для всіх зразків.
9. Застосовуючи графіки і формулу (9.12), обчислити питому теплоємність досліджуваних зразків. Залежність теплоємності міді від температури наведена далі (дод., табл.4).
Таблиця 9.1
№ п/п | Інтервал вимірів (10 с) | tFe | tCu | TAl | ||||||
t1 | t2 | t3 | t1 | t2 | t3 | t1 | t2 | t3 | ||
Таблиця 9.2
C1Fe | C1Cu | C1Al | m1(Fe) | m1(Cu) | m1(Al) | |||