Кристаллизация – процесс перехода вещества из жидкого состояния в твердое. Процесс кристаллизации связан с выделением количества теплоты, равного теплоте плавления. Для химически чистых веществ, процесс кристаллизации протекает при постоянной температуре, равной температуре плавления.
Применим закон сохранения энергии к квазистатическому процессу охлаждения твердого олова после кристаллизации:
(1)
Здесь <0 – количество теплоты, отданное телом среде при его охлаждении за время ; >0 – количество теплоты, полученное окружающей средой через поверхность ампулы площадью за время . В (1) с0, са – удельные теплоемкости олова и материалы ампулы, М0, Ма – массы олова и ампулы; Т – температура твердого олова; Тср – температура окружающей среды; α – коэффициент теплоотдачи с поверхности ампулы в окружающую среду. В дальнейшем считаем, что значение α в течение всего опыта постоянно.
Применяя закон сохранения энергии к процессу кристаллизации олова, можно получить уравнение
(2)
Здесь Q = λкрМ0 – количество теплоты, отданное оловом при его кристаллизации за время кристаллизации . Так как тепло отдано окружающей среде, то Q < 0. Второй член суммы в (2): - количество теплоты, полученное окружающей средой через поверхность ампулы за время кристаллизации.
Из соотношений (1) и (2) следует
(3)
В принятой модели процесс охлаждения твердого олова от точки полной кристаллизации описывается уравнением (1). Решение этого уравнения имеет вид
, (4)
где θ = Т – Тср; θкр = Ткр- Тср; .
Коэффициент m называют темпом охлаждения. Он характеризует относительную скорость изменения температуры тела. Темп охлаждения можно определить из линейной зависимости, полученной логарифмированием функции (4):
(5)
Следовательно: (6)
Энтропия – функция состояния термодинамической системы. Изменение энтропии в равновесном процессе равно отношению количества теплоты, сообщенного системе, к термодинамической температуре системы:
(7)
Энтропия определяется с точностью до постоянной. Разность энтропий в двух состояниях при обратимом процессе равна
(8)
Здесь δQ – элементарное количество теплоты, полученное или отданное при бесконечно малом изменении параметров термодинамической системы; Т – температура. В процессе кристаллизации олово отдает тепло окружающей среде при Т = соnst. При этом количество теплоты, отданное окружающей среде
Q = λкрМ0 (9)
Здесь М0 – масса олова. Так как Q – количество теплоты, отданное окружающей среде, то Q < 0.
Из (8) и (9) следует, что
(10)
Следовательно, для определения необходимо измерить температуру кристаллизации Ткр, время кристаллизации, Δτк а также вычислить производную функции Т = во время охлаждения твердого олова после полной кристаллизации. Эти величины можно найти, измеряя температуру олова в процессе охлаждения от полного расплава до температуры остывшего олова Т0 в конце опыта.
Реальный процесс охлаждения сопровождается явлениями, вносящими погрешность в определение λкр. Главными источниками погрешности являются
- отклонение процесса охлаждения от квазистатического;
- изменения температуры окружающей среды.
Эти процессы приводят к методической погрешности определения λкр, не превышающей 10%.
ответ:Рух, при якому по крайній мірі точки твердого тіла або незмінної системи залишаються нерухомими, званими обертальним; пряма лінія, що з'єднує ці дві точки, називається віссю обертання.
Обертальний рух в техніці зустрічається досить часто. У переважній більшості механізмів і машин є ланки, які здійснюють обертальний рух, наприклад, вали, зубчасті колеса, кривошипи і т.д. Зауважимо, що поняття обертального руху може ставитися тільки до тіла, але не до точки; так, наприклад, рух точки по колу тобто не обертальний рух, а криволінійне.
Якщо через вісь обертання провести площину Р, жорстко пов'язану з тілом, то при обертанні тіла ця площину буде займати нові положення (рис. 2.13). Кут між початковим положенням площини Р і її новим положенням Р1 в поточний момент часу називається кутом повороту тіла і позначається пор. Вимірюється цей кут в радіанах і вважається позитивним, якщо площину Р обертається проти годинникової стрілки (при цьому треба дивитися з позитивного кінця осі z, спрямованої уздовж осі обертання тіла). Крім осі обертання для повного визначення руху тіла треба ще знати кут повороту ? як функцію часу t: ? = f (t) - Закон обертального руху тіла.
Обертальний рух – це рух тіла, при якому точки описують кола, розміщені в паралельних площинах, причому центри всіх кіл розташовуються на одній прямій, яка зазвичай визначається як вісь обертання.Обертальний рух являє траєкторію у вигляді кривої лінії, а швидкість в кожній точці кривої лінії направлена по дотичній.Кінематика обертального руху характеризується:– Кутовий швидкістю і позначається ю;– Кутовим прискоренням і позначається е.Кутова швидкість – це швидкість обертального руху, яка визначається відношенням кута повороту радіуса, що з’єднує рух тіло з центром кола, до часу, за який був здійснений поворот. Кутова швидкість є векторною величиною, де його кутовий вектор швидкості спрямований в тому ж напрямку, що і поступальний рух правого гвинта (правило буравчика), де відбувається рух по колу.Якщо обертальний рух збігається з обертанням рукоятки буравчика, то поступальний рух буравчика буде вказувати на напрямок кутової швидкості і кутового прискорення, тому вони сонаправлени.Фізичний зміст кутової швидкості при обертальному русі: кутова швидкість буде рівна куту повороту радіуса за одиницю часу. Доцентровийприскорення – це таке прискорення, яке утворюється при русі тіла по колу і направлено до центру по радіусу кола. Доцентрове прискорення дорівнює відношенню квадрата швидкості до радіусу кола. Фізичний зміст кутового прискорення: при обертальному русі кутове прискорення буде визначатися як зміна кутової швидкості за одиницю часу.Одиницею кутового прискорення в міжнародній системі одиниць є рад / с (радіан на секунду).Зі зміною кутової швидкості відбувається зміна частоти обертання. Частота обертання характеризується відношенням числа обертів на часі.
Применим закон сохранения энергии к квазистатическому процессу охлаждения твердого олова после кристаллизации:
(1)
Здесь <0 – количество теплоты, отданное телом среде при его охлаждении за время ; >0 – количество теплоты, полученное окружающей средой через поверхность ампулы площадью за время . В (1) с0, са – удельные теплоемкости олова и материалы ампулы, М0, Ма – массы олова и ампулы; Т – температура твердого олова; Тср – температура окружающей среды; α – коэффициент теплоотдачи с поверхности ампулы в окружающую среду. В дальнейшем считаем, что значение α в течение всего опыта постоянно.
Применяя закон сохранения энергии к процессу кристаллизации олова, можно получить уравнение
(2)
Здесь Q = λкрМ0 – количество теплоты, отданное оловом при его кристаллизации за время кристаллизации . Так как тепло отдано окружающей среде, то Q < 0. Второй член суммы в (2): - количество теплоты, полученное окружающей средой через поверхность ампулы за время кристаллизации.
Из соотношений (1) и (2) следует
(3)
В принятой модели процесс охлаждения твердого олова от точки полной кристаллизации описывается уравнением (1). Решение этого уравнения имеет вид
, (4)
где θ = Т – Тср; θкр = Ткр- Тср; .
Коэффициент m называют темпом охлаждения. Он характеризует относительную скорость изменения температуры тела. Темп охлаждения можно определить из линейной зависимости, полученной логарифмированием функции (4):
(5)
Следовательно: (6)
Энтропия – функция состояния термодинамической системы. Изменение энтропии в равновесном процессе равно отношению количества теплоты, сообщенного системе, к термодинамической температуре системы:
(7)
Энтропия определяется с точностью до постоянной. Разность энтропий в двух состояниях при обратимом процессе равна
(8)
Здесь δQ – элементарное количество теплоты, полученное или отданное при бесконечно малом изменении параметров термодинамической системы; Т – температура. В процессе кристаллизации олово отдает тепло окружающей среде при Т = соnst. При этом количество теплоты, отданное окружающей среде
Q = λкрМ0 (9)
Здесь М0 – масса олова. Так как Q – количество теплоты, отданное окружающей среде, то Q < 0.
Из (8) и (9) следует, что
(10)
Следовательно, для определения необходимо измерить температуру кристаллизации Ткр, время кристаллизации, Δτк а также вычислить производную функции Т = во время охлаждения твердого олова после полной кристаллизации. Эти величины можно найти, измеряя температуру олова в процессе охлаждения от полного расплава до температуры остывшего олова Т0 в конце опыта.
Реальный процесс охлаждения сопровождается явлениями, вносящими погрешность в определение λкр. Главными источниками погрешности являются
- отклонение процесса охлаждения от квазистатического;
- изменения температуры окружающей среды.
Эти процессы приводят к методической погрешности определения λкр, не превышающей 10%.
ответ:Рух, при якому по крайній мірі точки твердого тіла або незмінної системи залишаються нерухомими, званими обертальним; пряма лінія, що з'єднує ці дві точки, називається віссю обертання.
Обертальний рух в техніці зустрічається досить часто. У переважній більшості механізмів і машин є ланки, які здійснюють обертальний рух, наприклад, вали, зубчасті колеса, кривошипи і т.д. Зауважимо, що поняття обертального руху може ставитися тільки до тіла, але не до точки; так, наприклад, рух точки по колу тобто не обертальний рух, а криволінійне.
Якщо через вісь обертання провести площину Р, жорстко пов'язану з тілом, то при обертанні тіла ця площину буде займати нові положення (рис. 2.13). Кут між початковим положенням площини Р і її новим положенням Р1 в поточний момент часу називається кутом повороту тіла і позначається пор. Вимірюється цей кут в радіанах і вважається позитивним, якщо площину Р обертається проти годинникової стрілки (при цьому треба дивитися з позитивного кінця осі z, спрямованої уздовж осі обертання тіла). Крім осі обертання для повного визначення руху тіла треба ще знати кут повороту ? як функцію часу t: ? = f (t) - Закон обертального руху тіла.
Обертальний рух – це рух тіла, при якому точки описують кола, розміщені в паралельних площинах, причому центри всіх кіл розташовуються на одній прямій, яка зазвичай визначається як вісь обертання.Обертальний рух являє траєкторію у вигляді кривої лінії, а швидкість в кожній точці кривої лінії направлена по дотичній.Кінематика обертального руху характеризується:– Кутовий швидкістю і позначається ю;– Кутовим прискоренням і позначається е.Кутова швидкість – це швидкість обертального руху, яка визначається відношенням кута повороту радіуса, що з’єднує рух тіло з центром кола, до часу, за який був здійснений поворот. Кутова швидкість є векторною величиною, де його кутовий вектор швидкості спрямований в тому ж напрямку, що і поступальний рух правого гвинта (правило буравчика), де відбувається рух по колу.Якщо обертальний рух збігається з обертанням рукоятки буравчика, то поступальний рух буравчика буде вказувати на напрямок кутової швидкості і кутового прискорення, тому вони сонаправлени.Фізичний зміст кутової швидкості при обертальному русі: кутова швидкість буде рівна куту повороту радіуса за одиницю часу. Доцентровийприскорення – це таке прискорення, яке утворюється при русі тіла по колу і направлено до центру по радіусу кола. Доцентрове прискорення дорівнює відношенню квадрата швидкості до радіусу кола. Фізичний зміст кутового прискорення: при обертальному русі кутове прискорення буде визначатися як зміна кутової швидкості за одиницю часу.Одиницею кутового прискорення в міжнародній системі одиниць є рад / с (радіан на секунду).Зі зміною кутової швидкості відбувається зміна частоти обертання. Частота обертання характеризується відношенням числа обертів на часі.
Объяснение: