СОДЕРЖАНИЕ
От редакторов перевода и переводчика................ 8
Введение.............................. 11
Глава I. Оборудование и общие указания для проведения экспериментов по теплоте
Глава II. Температура и количество теплоты
§ 1. Методическая записка ................. 21
§ 2. Измерение температуры ................. 24
1. Ошибочность ощущений при субъективной оценке температуры воды ...................... 24
2. Наполнение термометрической трубки ртутью (!) ..... 26
3. Модель термометра с водяным наполнением....... 27
*4. Установление постоянных точек термометра, не имеющего готовой шкалы .................... 28
*5. Проверка правильности нанесения на шкалу лабораторного
термометра постоянных точек .............. 29
6. Измерение максимальных и минимальных температур при помощи термометра Сикса.....30
7. Изготовление и использование термопары (термоэлемента) 32
*8. Измерение температуры при помощи термопары...... 33
§ 3. Источники теплоты ................... 36
*9. Получение теплоты за счет сгорания топлива ...... 36
10. Получение теплоты при трении и ударе ....... 37
11. Эксперименты, демонстрирующие нагревание деталей и инструментов при механической обработке ...... 39
12. Нагревание при работе мешалки-мутовки и ручной сахарной мельницы .................... 40
§ 4. Количество теплоты .................. 41
*13. Эксперимент, знакомящий с понятием количества теплоты 41
*14. Эксперимент, знакомящий с понятием удельной теплоемкости ....................... 44
*15. Определение удельной теплоемкости твердых тел (мелких гвоздей, стеклянных бус, свинцовой дроби) ..... 45
16. Определение удельной теплоемкости жидкостей (четыреххлористого углерода и спирта).47
17. Определение расчетом теплоемкости внутреннего сосуда калориметра из металла или стекла............ 50
*18. Определение теплоемкости сосуда Дьюара........ 50
*19. Смешивание воды, имеющей различные начальные температуры ...................... 53
*20. Определение удельной теплоемкости жидкостей методом смешивания ..................... 55
Глава III. Тепловое расширение тел
§ 5. Методическая записка .................. 57
§ 6. Тепловое расширение твердых тел............. 61
*21. Удлинение швейной иглы при нагревании ....... 61
22. Удлинение горизонтально расположенного металлического стержня при нагревании.....62
*23. Удлинение вертикально натянутой медной проволоки при нагревании ..................... 63
*24. Удлинение горизонтально натянутой проволоки при нагревании ...................... 65
*25. Эксперимент на модели, демонстрирующий действие лирообразных тепловых компенсаторов на трубопроводах .. 67
*26. Демонстрация теплового расширения шара и кольца на самодельном приборе ............... 69
27. Эксперимент, демонстрирующий насадку разогретого затяжного кольца или обода .........70
28. Изгибание стеклянных трубок при одностороннем нагревании ....................... 71
29. Изгибание стеклянной трубки при одностороннем нагревании (вариант Э-28) (!).............. 72
*30. Демонстрация сил, возникающих при тепловом расширении тел....................... 73
31. Автосигнал повышения температуры, изготовленный из биметаллической пластинки..... 74
32. Эксперимент с моделью терморегулятора, включенного последовательно с нагревателем (!).......... 76
33. Терморегулятор — тепловое реле (вариант установки, описанной в Э-32) (!) .................. 77
34. Тепловое удлинение проволоки ........... 79
*35. Определение коэффициента линейного расширения металла при помощи скользящего валика с указателем ..... 80
*36. Определение коэффициента линейного расширения металла при помощи рычажного указателя........... 83
*37. Определение коэффициента линейного расширения металла при помощи стрелочного микрометра ......... 86
*38. Определение коэффициента линейного расширения при помощи маятникового подвеса.............. 88
§ 7. Тепловое расширение жидкостей и газов .......... 90
39. Тепловое расширение жидкостей ........... 90
40. Изменение объема воды при изменении температуры в интервале от 0° до 10° С...............91
*41. Температурная стратификация воды при охлаждении ее поверхности до 0º С.................... 92
42. Демонстрация теплового расширения газа при помощи восходящей (напорной) трубки.... 93
43. Плавающий и тонущий пловец............. 95
44. Демонстрация аномалии теплового расширения воды при помощи дифференциального термоскопа.......... 97
*45. Определение температуры наибольшей плотности поды с учетом теплового расширения сосуда (!).......... 98
46. Тепловое расширение газов. Демонстрация при помощи термоскопа..................... 101
*47. Определение коэффициента объемного расширения жидкости при помощи измерительной колбы............. 102
*48. Определение коэффициента объемного расширения газа при изобарическом процессе при помощи горизонтально расположенной трубки с каплей ртути......... 104
*49. Определение коэффициента объемного расширения газа при помощи жидкостного манометра........... 106
*50. Определение термического коэффициента давления газа в изохорическом процессе при помощи жидкостного манометра ......................... 109
*51. Определение коэффициента объемного расширения ртути методом взвешивания (!).....111
Глава IV. Плавление и затвердевание
§ 8. Методическая записка .................. 113
§ 9. Точка плавления. Теплота плавления. Аномалия воды ... 115
52. Определение точки плавления тиосульфата натрия (гипосульфита) ...................... 115
*53. Определение температуры плавления и затвердевания стеарина ......................... 116
54. Сравнение точек плавления свинца и олова с точкой плавления их сплава (!) ................. 118
*55. Определение точки плавления легкоплавких сплавов . 120
*56. Определение удельной теплоты плавления льда калориметрическим методом ................120
57. Увеличение объема воды при замерзании ........ 122
58. Уменьшение объема стеарина при затвердевании .... 124
59. Показ теплоты кристаллизации тиосульфата натрия .. 124
*60. Затрата теплоты на растворение солей.......... 126
61. Изготовление охлаждающих смесей .......... 128
62. Таяние льда под действием давления и смерзаемость его после снятия давления. Регеляция............ 129
63. Переохлажденная вода ............... 130
*64. Точка замерзания солевых растворов.......... 132
§ 10. Формовка металла без снятия стружки........... 134
65. Пояснение процесса ковки и горновой сварки (!) ... 134
66. Эксперименты, демонстрирующие литье в формовочном песке (!) ...................... 136
*67. Эксперимент, демонстрирующий процесс изготовления
сложных земляных форм и литье в них (!) ...... 137
68. Эксперимент на самодельных или настоящих кокильных формах из легкого металла, демонстрирующий литье в кокилях ....................... 140
Глава V. Парообразование и конденсация § 11. Методическая записка ................ 143
§ 12. Парообразование и конденсация. Теплота парообразования 145
*69. Определение точки кипения жидкостей (!) ....... 145
70. Конденсация и дистилляция ............ 147
71. Дистиллятор с холодильником Либиха ......... 149
72. Эксперимент, демонстрирующий действие теплообменника 150
73. Испарение. Пять простейших экспериментов ...... 151
74. Затрата теплоты на испарение ........... 153
*75. Калориметрический метод определения удельной теплоты
парообразования и конденсации воды ......... 156
§ 13. Зависимость точки кипения от давления ......... 158
76. Кипение воды при пониженном давлении ....... 158
77. Кипение воды при повышенном давлении ........ 160
78. Взрыв стеклянной микромодели парового котла .... 161
79. Получение перегретого пара ............ 163
*80. Кипение при пониженном давлении, созданном столбиком ртути (!) ..................... 164
*81. Кипение при повышенном давлении в котле Папена (!) 165
*82. Исследование насыщающих паров эфира (!)...... 166
83. Исследование ненасыщающих паров эфира......
Закон Бойля—Мариотта (!) ............. 168
*84. Исследование давления паров эфира (парциального давления) при помощи манометра. Закон Дальтона (!) .. 170
85. Демонстрация давления паров эфира при помощи бьющего фонтана ...................... 172
86. Сжижение газа (двуокиси серы) при пониженной температуре (!) ...................... 172
87. Получение искусственного льда из жидкой углекислоты (!) 174
88. Некоторые эксперименты с твердой углекислотой (!) .... 175
89. Затвердевание ртути в смеси твердой углекислоты с эфиром (!) ...................... 176
90. Эксперименты с жидким воздухом (!) ......... 178
Глава VI. Передача теплоты
§ 14. Методическая записка.................. 182
§ 15. Теплопроводность .................. 185
91. Демонстрация теплопроводности веществ при помощи крестовины из различных металлов, спичек или восковых шариков .................... 185
92. Демонстрация различной теплопроводности при помощи термоиндикаторов ................. 187
*93. Исследование теплопроводности различных металлов при помощи термоскопа ........... 188
*94. Сравнение теплопроводности различных материалов при помощи термоскопа ............. 189
§ 16. Конвекция ...................... 191
95. Переход от теплопроводности к конвекции........ 191
96. Конвекционные потоки в воде и модель водяного отопления .......................... 192
97. Демонстрация тепловых потоков над источником теплоты и в нагретой комнате ...........193
98. Модель дымовых труб из стеклянных трубок....... 195
99. Влияние ребристой поверхности на скорость теплоотдачи 195
§ 17. Тепловое излучение .................. 197
100. Получение направленного потока тепловых лучей при помощи сферических зеркал ......197
101. Увеличение теплопоглощающей способности тел покрытием их черной краской .......... 198
102 Эксперимент, подтверждающий закон Кирхгофа об излучающих и поглощающих свойствах тел........... 199
103. Излучение и поглощение тепловых лучей светлыми и темными поверхностями ...........201
104. Температурная характеристика отдельных участков спектра 203
105. Качественный эксперимент, демонстрирующий закон Стефана — Больцмана ..............204
106. Качественный эксперимент, демонстрирующий закон Вина 206
Глава VII. Теплота и механическая энергия
§ 18. Методическая записка ................. 209
§ 19. Теплота — форма энергии ............. 210
107. Эксперименты, демонстрирующие точку воспламенения горючих паров (!) .................. 210
108. Превращение механической энергии в теплоту..... 212
*109. Определение механического эквивалента теплоты при помощи трубки Уиттинга........ 213
*110. Определение механического эквивалента теплоты по Вильдермуту (!) ..................... 217
§ 20. Тепловые машины ................... 219
111. Эксперимент на модели пароатмосферной тепловой машины. Модель котла Папена.... 219
112. Эксперимент на модели поршневой паровой машины 220
113. Модель паровой турбины Лаваля .......... 221
114. Эксперимент на модели двигателя внутреннего сгорания ...................... 223
Алфавитный указатель ................... 225
(“Эксперимент по курсу элементарной физики. Ч. 3. Теплота” Георг Шпрокхоф 1965)
Эту книгу Вы можете скачать на www.librus.ru