Nazwisko i imię
|
LABORATORIUM Z METALOZNAWSTWA |
|||
Temat ćwiczeń laboratoryjnych
ANALIZA TERMICZNA |
||||
Grupa, rok
|
Data
|
Ocena |
Podpis |
Wstęp
Analiza termiczna polega na wyznaczaniu temperatur przemian fazowych na podstawie zjawisk im towarzyszących i wykazujących w trakcie przemian osobliwą zmianę własności fizycznych, dających się pomierzyć.
W doświadczeniu wykorzystaliśmy zmiany przewodnictwa elektrycznego i siły termodynamicznej podczas zmian stanu materiału. Do pomiaru temperatury użyliśmy termoelementy znajdujące zastosowanie do ok. 1400°C.W opracowaniu termoelementów wykorzystano zjawisko , że w przypadku różnicy temperatur styków różnych metali lub stopów w obwodzie zamkniętym powstaje siła termoelektryczna . Jeżeli wybierze się materiały o dostatecznej żaroodporności , dużej różnicy potencjałów termoelektrycznych pomiędzy nimi , oraz monotonicznie rosnącej liniowo charakterystyce siły termoelektrycznej w funkcji temperatury , to się otrzyma dostatecznie trwały miernik temperatury.
Opis układu pomiarowego
Opis układu
Do pomiaru temperatury używaliśmy termoelement typu NiAl - NiCr . dla zapewnienia prawidłowego pomiaru ich zimne końce powinny być zanurzone w termostacie z cieczą oziębiającą je do temperatury 0°C . Jako przewody przedłużające stosuje się przewody kompensacyjne , które na stykach z końcami przewodów termoelementu wywarzają słabe , kompensujące się siły termoelektryczne oraz łączą układ z rejestratorem.
Jako rejestrator używany był miliwoltomierz.
rysunek układu
2
3
Ni Al. Ni Cr 23°C
1
Δt
1 - termoelementy
2 - miliwoltomierz
3 - przewody kompensacyjne
Wnioski
Analizując sporządzony podczas doświadczenia wykres T(t) możemy zauważyć kilka stanów badanego metalu. Do punktu A metal znajduje się w fazie ciekłej. Następnie od tego punktu, dla określonej temperatury zaczyna się krystalizacja obserwowana w postaci wydzieleń kryształów. Na odcinku między punktami A i B metal oddaje utajone ciepło krystalizacji. W miarę dalszego spadku temperatury (odcinek BC) następuje dolna krystalizacja cieczy. Punkt C oznacza temperaturę, w której krystalizuje ostatnia kropla cieczy. Poniżej punktu C następuje dalsze ochładzanie metalu w stanie stałym.
Przebieg wykresu T(t) jaki otrzymaliśmy przypomina wykres dla czystego metalu lub dla stopu eutektycznego. Temperatura krystalizacji próbki występującej w ćwiczeniu odpowiada temperaturze krystalizacji bizmutu. Wynika z tego, że metalem użytym podczas ćwiczenia był bizmut.
Lp. |
Czas [min] |
Siła termoelektryczna [mV] |
Temperatura [ C] |
1. |
0:00:00 |
11,81 |
315 |
2. |
0:02:00 |
11,74 |
312 |
3. |
0:04:00 |
11,61 |
309 |
4. |
0:06:00 |
11,46 |
305 |
5. |
0:08:00 |
11,28 |
301 |
6. |
0:10:00 |
11,1 |
296 |
7. |
0:12:00 |
10,9 |
289 |
8. |
0:14:00 |
10,71 |
286 |
9. |
0:16:00 |
10,5 |
282 |
10. |
0:18:00 |
10,31 |
277 |
11. |
0:20:00 |
9,98 |
272 |
12. |
0:22:00 |
9,99 |
269 |
13. |
0:22:15 |
10,01 |
269 |
14. |
0:22:30 |
10,04 |
269 |
15. |
0:22:45 |
10,06 |
269 |
16. |
0:23:00 |
10,09 |
271 |
17. |
0:23:15 |
10,1 |
271 |
18. |
0:23:30 |
10,12 |
271 |
19. |
0:23:45 |
10,12 |
271 |
20. |
0:24:00 |
10,13 |
272 |
21. |
0:24:40 |
10,13 |
272 |
22. |
0:25:20 |
10,13 |
272 |
23. |
0:26:00 |
10,13 |
272 |
24. |
0:26:40 |
10,13 |
272 |
25. |
0:27:20 |
10,13 |
272 |
26. |
0:28:00 |
10,13 |
272 |
27. |
0:28:40 |
10,13 |
272 |
28. |
0:29:20 |
10,13 |
272 |
29. |
0:30:00 |
10,13 |
272 |
30. |
0:30:40 |
10,13 |
272 |
31. |
0:31:20 |
10,13 |
272 |
32. |
0:32:00 |
10,13 |
272 |
33. |
0:32:40 |
10,13 |
272 |
34. |
0:33:20 |
10,13 |
272 |
35. |
0:34:00 |
10,13 |
272 |
36. |
0:34:40 |
10,13 |
272 |
37. |
0:35:20 |
10,13 |
272 |
38. |
0:36:00 |
10,13 |
272 |
39. |
0:36:40 |
10,13 |
272 |
40. |
0:37:20 |
10,13 |
272 |
41. |
0:38:00 |
10,13 |
272 |
42. |
0:38:40 |
10,13 |
272 |
43. |
0:39:20 |
10,13 |
272 |
44. |
0:40:00 |
10,13 |
272 |
45. |
0:42:00 |
10,12 |
271 |
46. |
0:44:00 |
10,07 |
271 |
47. |
0:46:00 |
9,62 |
260 |
48. |
0:48:00 |
9,24 |
250 |