Метод охолодження

Метод грунтується на залежності швидкості охолодження тіла від різниці температур тіла та зовнішнього середовища, а також, його питомоі теплоємності. Порівнюючи криві охолодження двох зразків, один з яких служить еталоном, можна визначити питому теплоємшсть іншого зразка.

Елементарний об'єм металу при охолодженні за час втрачає кількость теплоти

де с – шукана теплоємність металу; – його густина; дТ/д – швидкість охолодження при сталій температурі, яка вважається однаковою по всьому об'єму внаслідок незначних poзмipiв зразка та доброї теплопровідності металу.

За законом Ньютона, dQ = ()dSd ,

де – коефіцієнт тепловіддачі; Т – температура тіла; Т_о – температура зовнішнього середовища; dS – елемент поверхні тіла. Прирівнюючи праві частини цих рівнянь, одержуємо

Після скорочення на

(29)

Оскільки , с і – не залежить від точок об'єму, а і (Т— Т_о) -від точок поверхні, то інтегрування рівняння (29)

(30)

Згідно з формулою (30), для еталонного зразка

(31)

для досліджуваного

(32)

за умови, що зразки мають однакову форму та розміри i нагрі-ваються до однакової початкової температури: V = V ;

Розділивши (32) на (31), одержимо

Якщо врахувати, що ;

(33)

Рис. 9. Визначення теплоємності твердих тіл методом охолодження: 1 – піч; 2 – зразки; 3 – вимірювальна схема; 4 – оптична лава.

Схема установки для визначення теплоємності твердих тіл мето­дом охолодження зображена на рис.9. Піч 1, досліджувані зраз­ки розміщені на оптичній лаві 4, якою забезпечується вхід у нагpiвнy пiч i вихід з неї. Зразки нагрівають до 500–600°С i виймають з печі Кінетику їx охолодження реєструють трьохточковим потенціометром КСП-2 до Т=100°С. Одержані при вимірюваннi кpивi T = () переводить у криві . Швидкість – визначають методом графічного диференціювання, будуючи дотичні до кривих T=f(x) у точках, що відповідають інтервалам часу 20 – 30 с. Доцільнішим є використання ЕОМ.

За формулою (33) визначають (C₂)_і, для яких значення (еталону) відомі з таблиць.

Дата добавления: 2015-05-26