01 · фазовый переход
Плавление и кристаллизация
Исследование температурной кривой металла и определение скрытой теплоты фазового перехода.
Кафедра инженерной теплофизики имени В. А. Кириллина · НИУ «МЭИ»
Учебная лаборатория
Лаборатория термодинамики
Экспериментальное изучение фазовых переходов, свойств реального газа и распространения звука в газовой среде.
Экспериментальная база Кафедра ИТФ
Физические процессы
Что исследуют студенты
Каждая работа связывает прямые измерения с определением термодинамических характеристик вещества или среды.
02 · реальный газ
Уравнение состояния
Измерение давления и температуры углекислого газа и анализ отклонения от модели идеального газа.
03 · акустика
Скорость звука
Получение стоячей волны в трубе и определение скорости распространения звука в газе.
Практикум
Лабораторные работы
Выберите работу, чтобы увидеть физическую задачу, измеряемые параметры и логику обработки результатов.
Определение удельной теплоты плавления металла
Студент регистрирует изменение температуры образца во времени, выделяет область фазового перехода и на основе теплового баланса определяет удельную теплоту плавления олова.
ИзмеряетсяТемпература, время, мощность нагревателя
ИсследуетсяПлавление и кристаллизация металла
РезультатУдельная теплота плавления
Регистрация температуры
Построение T(t)
Выделение участка плавления
Расчёт теплоты плавления
Получение эмпирического уравнения состояния реального газа
Исследуется углекислый газ при различных температурах и давлениях. Экспериментальные данные используются для описания поведения реального газа и оценки его отличия от идеализированной модели.
ИзмеряетсяДавление и температура газа
ИсследуетсяТермодинамическое состояние CO₂
РезультатЭмпирическая зависимость параметров
Задание температуры
Измерение давления
Сопоставление состояний
Построение эмпирической модели
Измерение скорости звука
В акустической трубе формируется стоячая волна. По расстоянию между соседними максимумами определяется длина волны, а по известной частоте — скорость распространения звука в воздухе.
ИзмеряетсяЧастота и положение максимумов
ИсследуетсяСтоячая звуковая волна
РезультатСкорость звука в воздухе
Формирование сигнала
Поиск максимумов
Определение длины волны
Расчёт скорости звука
Характерная зависимость
Температурная кривая плавления
Качественная визуализация показывает, как в области фазового перехода подводимая теплота расходуется на изменение агрегатного состояния.
Схема иллюстративная: она показывает характер зависимости, но не содержит искусственно созданных экспериментальных данных.
Результаты обучения
Что осваивает студент
Практикум объединяет проведение эксперимента, обработку данных и физическую интерпретацию полученных зависимостей.
01
Работа с температурными, электрическими, манометрическими и акустическими измерениями.
02
Построение экспериментальных зависимостей и выделение характерных участков процесса.
03
Составление теплового баланса и определение теплофизических характеристик вещества.
04
Сопоставление реального газа с идеализированной термодинамической моделью.
05
Анализ стоячей волны и определение скорости распространения звука.
06
Оценка погрешности и аргументированная интерпретация результатов эксперимента.
Сборник лабораторных работ
Методические материалы содержат теоретические сведения, схемы установок, порядок проведения измерений и требования к обработке результатов.