Термодинамическое равновесие. Лабораторная работа №2

1.

Лабораторная работа №2
Термодинамическое равновесие
Цель работы:
1. Ознакомление с состоянием термодинамического
(теплового) равновесия.
2. Отработка основных приемов экспериментального
определения термодинамических характеристик тел.
Задачи, решаемые при выполнении работы:
1. Формирование навыков работы с лабораторным
оборудованием.
2. Ознакомление с различными средствами измерений.
3. Обработка и анализ результатов измерений.

2.

Понятие о термодинамическом равновесии
Состояние термодинамического равновесия – это
состояние изолированной физической системы, при
котором все её макроскопические параметры
остаются неизменными сколь угодно долго.
Термодинамическое равновесие достигается в процессе
теплообмена, потому часто называется тепловым.
Теплообмен – это процесс обмена тепловой энергией
между телами, имеющими различные температуры.
У тел, входящих в физическую систему, находящуюся в
состоянии теплового равновесия, могут быть
различные
значения
плотности,
концентрации,
давления и объёма. Однако, температура всех тел,
входящих в такую систему, всегда одинакова!

3.

Эксперимент 1
Определение температуры смеси
Задание:
экспериментально
проверить
уравнения теплового баланса;
справедливость
► проанализировать измеренные значения температуры
смеси и температуры, вычисленные теоретически;
► сделать выводы по результатам исследования.

4.

Последовательность выполнения работы
1. Подготовка эксперимента.
• Соберите экспериментальную
установку так как показано на
рисунках, для этого:
поместите
проволочную
сетку на ранее прикрученное
кольцо штатива;
- зафиксируйте с помощью
универсального зажима колбу
Эрлмейера;
- прикрепите термометр с маленьким погружным штоком
над проволочной сеткой с помощью держателя
стеклянной трубки.
• Соберите калориметр.
• Вставьте термометр с длинным погружным стержнем и
стержень для перемешивания через соответствующие
отверстия в крышке.

5.

2. Налейте в калориметр 100 мл воды комнатной
температуры (точно отмерьте с помощью мензурки и
пипетки). Поворачивайте стержень, пока температура
перестанет изменяться, занесите её в протокол.
3. Налейте 100 мл горячей воды в колбу
(точно отмерьте с помощью мензурки и
пипетки) и нагрейте воду до 80°C.
4. Погасите горелку. Перелейте горячую
воду в калориметр, используя универсальный
зажим в качестве ручки-держателя для колбы. Для этого
его следует отсоединить от двойной муфты.
5. Перемешивайте смесь до тех пор, пока температура
перестанет расти. Самую высокую температуру,
принять за температуру смеси и записать в протокол.
6. Повторите эксперимент с другими объемами воды:
• 50 мл холодной воды и 100 мл горячей воды;
• 100 мл холодной воды и 50 мл горячей воды.

6.

7. Заполните таблицу результатов
Холодная
вода