Ф. М. Канарёв начала физхимии микромира
Скачать 3.94 Mb.
|
Приборы и оборудование, использованные в экспериментеСпециальная ячейка водоэлектрического генератора тепла (рис. 188, a). Электронные весы с ценой деления 2 гр. Секундомер с ценой деления 0,1 с. Термометры с ценой деления 1 град. Напряжение и ток на входе в ячейку водоэлектрического генератора тепла определялись четырьмя комплексами приборов: вольтметром М2004, класса точности 0,2 (ГОСТ 8711-78); амперметром М20015, класса точности 0,2 (ГОСТ 8711-60) и электронными осциллографами АСК-2022 и PCS500А. Для ясности отметим, что переключатель диапазона измерения напряжения вольтметром М2004 соответствовал максимальной величине напряжения 30В, а переключатель амперметра М20015 соответствовал максимальной величине тока 1,5А . Амплитуды импульсов этих величин были 300В (рис. 206) и 50А (рис. 207) соответственно. Для уменьшения потерь тепла, которые не учитывались в эксперименте, разность температуры раствора до нагрева его в ячейке и после нагрева поддерживалась небольшой  (табл. 55).Определение энергии нагретого раствора Таблица 55
* Справочник химика, изд. Химия, М., Л., 1964 г. Определение электрической энергии, потребляемой ячейкой с помощью вольтметра и амперметра На рис. 206, 207 и 208 представлены осциллограммы импульсов напряжения, тока и мощности, полученные с помощью осциллографа PCS500А. Масштаб по горизонтали – 50 мкс/дел.  Рис. 206. Импульс напряжения  Рис. 207. Импульс тока  Рис. 208. Импульс мощности Нетрудно видеть (рис. 206, 207 и 208), что форму импульсов напряжения, тока и мощности можно привести к прямоугольной форме. При этом длительность импульсов будет равна 0,00007с, период следования импульсов – 0,00725 с, частота импульсов  =1000/7,25=137,9. Скважность импульсов S=0,00725/0,00007= =103,6. Если форму импульсов считать прямоугольной, то коэффициент заполнения будет равен Z=1/103,6=0,0096. Амплитуда импульса напряжения –  =300 В, амплитуда импульса тока  =50 А и амплитуда импульса мощности  =300х50= 15 кВт. С учетом этого величина среднего напряжения будет такой  = 300х0,0096=2,88 В, величина среднего тока  =50х0,0096=0,48 А.Среднюю величину мощности можно определить двумя методами. Первый -  . Второй -  =15000х0,0096=144 Ватта.Как видно, величина средней мощности, определённая по первому варианту, примерно в 100 раз меньше величины средней мощности, определённой по второму варианту. Причина разных значений мощности заключается в том, что в первом варианте мы разделили произведение амплитудных значений напряжения и тока на скважность дважды, а во втором – один раз. Средняя амплитуда импульсов напряжения, как показано на рис. 206, составляла 300 V при среднем значении напряжения 3,0 V (рис. 209), а средняя амплитуда импульсов тока (рис. 209) составляла 50 А при среднем значении тока 0,5А (рис. 209). Длительность импульсов составляла  =0,00007 с при скважности  =100 и коэффициенте заполнения  = 0,01.В соответствии с показаниями вольтметра  , амперметра  и осциллографа (рис. 204) мощность на входе в ячейку водоэлектрического генератора тепла составляет в среднем  =3,0х0,5=1,50 Вт. Расчет по формуле (436) даёт близкий результат 1,40 Вт. Рис. 209. Структурная схема измерения электрических величин: 1 - ячейка; 2-электронный осциллограф PCS500А; 3- электронный генератор импульсов Возникает вопрос: какую мощность покажут приборы: вольтметр  , амперметр  , установленные перед генератором импульсов (рис. 209)? Вполне естественно, что вольтметр покажет напряжение сети  = 220 В, величина тока также увеличится, так как перед амперметром  в сети две нагрузки: ячейка 1 и электронный генератор импульсов 3. В нашем эксперименте  =0,65А (рис. 209). В результате мощность, реализуемая генератором импульсов 3 и ячейкой 1, оказывается такой  =220х0,65=143,0 Вт, что явно противоречит результату = 1,4 Вт, полученному по формуле (399), корректность которых нами уже доказана экспериментально. Обратим внимание на полученный результат =143,0 Вт. Он близок к результату =144,8 Вт, получаемому при расчете по ошибочной формуле (429). Теперь мы знаем, истинную энергию, потребляемую ячейкой, показывают приборы (вольтметр , амперметр ) стоящие перед ней. Показания осциллографа будут соответствовать истинному потреблению энергии ячейкой, если использовать формулу (430). Формула (429) искажают результат пропорционально скважности импульсов. Поскольку измерения проводились с помощью различных приборов, которые дублировали друг друга, то для каждого комплекса приборов составлена таблица результатов измерений и расчетов. Результаты измерения электрической энергии, потребляемой ячейкой, с помощью вольтметра и амперметра представлены в табл. 56. Таблица 56.
|
, кг.
, град.
, град.
, град.
, с
, кДж
, В
, А
, кДж
Похожие:
 | Календарно-тематическое планирование уроков химии 11 класс Ядро и электронная оболочка. Электроны, протоны и нейтроны. Макромир и микромир. Дуализм частиц микромира |  | Приказ №37 по государственному бюджетному образовательному учреждению... Время начала работы каждого учителя – за 15 минут до начала зарядки. Дежурство учителей начинается за 15 минут до начала зарядки... |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Ядро и электронная оболочка. Электроны, протоны и нейтроны. Микромир и макромир. Дуализм частиц микромира | | Краткая история развития научной экспертизы знаний канарёв Ф. М Оформление. Портрет писателя; плакат "Приходите в Остер-класс, как-нибудь поучат вас"; книжная выставка "Веселые уроки Григория Остера";... |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Время начала работы каждого учителя – за 15 минут до начала своего первого урока. Дежурство учителей начинается за 20 минут до начала... | | Ббк 57 с 4МО(03)—97 isbn 5-222-00155-5 ©Свищева Т. Я., 1997 © Оформление,... Рабочая программа утверждена на заседании кафедры «Связи с общественностью» протокол № от 20 г |
| Методические рекомендации по изучению дисциплины Концепции современного естествознания Цель дисциплины: способствовать формированию у студентов научного мировоззрения и осознанию ими принципов и закономерностей развития... | | Обобщение по теме Рельеф России Охватывает период XIX – начала XX в., до начала Первой мировой войны. Материалы о самой войне в соответствии с логикой преподавания... |
| Внутренняя политика Александра I 1815-1825гг Охватывает период XIX – начала XX в., до начала Первой мировой войны. Материалы о самой войне в соответствии с логикой преподавания... | | Основное содержание Введение. Судьба России в XX веке. Основные направления, темы и проблемы русской литературы XX века. Характеристика литературного... |
| Образовательная программа основного общего образования на 2011-2012 уч год Охватывает период XIX – начала XX в., до начала Первой мировой войны. Материалы о самой войне в соответствии с логикой преподавания... | | «Утверждено» на заседании педагогического совета Обучающийся должен прийти за 15-20 минут до начала занятий, чистой и опрятной форме со сменной обувью, верхняя одежда сдается в гардероб,... |
| Учебник для 8 класса основной школы / Д. Д. Данилов [и др.]. М. Баласс, 2010. џ Данилов, Д. Д Охватывает период XIX – начала XX в., до начала Первой мировой войны. Материалы о самой войне в соответствии с логикой преподавания... | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... При изучении курса «Алгебры и начала анализа» на базовом уровне продолжаются и получают развитие содержательные линии: «Алгебра»,... |
| М еждународная научно-просветительская конференция Адлерских чтений – международной научно-просветительской конференции «Проблемы национальной безопасности России: уроки истории и... | | План мероприятий, приуроченных к 100-летию начала Первой мировой войны, на 2014 год. Цель: развитие духовно-нравственных традиций подрастающего поколения. Преемственность Армии и Флота при проведении мероприятий, связанных... |
