Ćwiczenie nr 1

WIDMA ATOMOWE

Cel ćwiczenia:

1. Przeprowadzenie spektralnej analizy jakościowej metodą porównawczą.

Przebieg ćwiczenia:

2. Poddać wzbudzeniu próbkę badaną (stolik II) i próbkę wzorcową (stolik I).

3. Przy pomocy tabel zawierających długości linii charakterystycznych poszczególnych pierwiastków odnaleźć w widmie próbki wzorcowej wszystkie linie pierwiastka wzorcowego oraz sprawdzić, czy linie te znajdują się w widmie próbki badanej (należy również zwrócić uwagę na grubość i intensywność poszczególnych linii).

4. Analizę należy przeprowadzić dla kilku pierwiastków wzorcowych.

5. Wnioski i uwagi

Opracowanie wyników:

1. Sporządzić tabelę:

Próbka wzorcowa	Próbka badana
pierwiastek	długość linii

2. Wykonać rysunki widm pierwiastków wzorcowych z zachowaniem jednolitej skali.

Zakres obowiązujących wiadomości:

3. Definicja widma.

4. Powstawanie widma.

5. Metody wzbudzania.

6. Rodzaje widm (atomowe, cząsteczkowe, liniowe, ciągłe, absorpcyjne, emisyjne)

7. Analiza spektralna jakościowa i ilościowa.

8. Zasady przeprowadzania analizy spektralnej.

9. Zasada działania, budowa i zastosowanie metaloskopu.

Ćwiczenie nr 2

PRZEPŁYW CIEPŁA W METALACH I STOPACH.

Cel ćwiczenia:

1. Wyznaczenie współczynnika przewodnictwa cieplnego.

2. Sprawdzenie prawa Wiedemanna-Franza

Przebieg ćwiczenia:

1. Ustawić na regulatorze żądaną temperaturę grzejnika i włączyć grzejnik.

2. Obserwować zmianę temperatury grzejnika oraz wartości temperatury próbek w każdym punkcie. Po osiągnięciu stałych wartości temperatury we wszystkich punktach pomiarowych dokonać odczytu temperatury w każdym punkcie ( różnica między ATi i AT₃ nie może prekraczaćl 0%).

3. Pomiary powtórzyć dla kilku wartości temperatury grzejnika.

Opracowanie wyników:

1. Obliczyć gradienty temperatury AT1-3 ( różnica między ATi i AT3 nie może prekraczać 10%) oraz temperaturę próbki badanej T (wartość średnia dla próbki badanej).

2. Na podstawie wykresu zależności X = f(T) określić współczynnik przewodnictwa cieplnego próbki wzorcowej dla temperatury T.

3. Wyznaczyć współczynnik przewodnictwa cieplnego próbki badanej w temperaturze T.

4. Sporządzić wykres X - f(T) dla próbki badanej.

5. Porównać otrzymane wyniki z wartościami tabelarycznymi.

6. Sprawdzić słuszność prawa Wiedemanna-Franza.

Zakres obowiązujących wiadomości:

1. Co to jest ciepło i sposoby przekazywania ciepła.

2. Przepływ ciepła (na czym polega, „nośniki" ciepła, rodzaje przepływu)

3. Metody wyznaczania współczynnika przewodnictwa cieplnego.

Ćwiczenie nr 3

PRZEWODNICTWO ELEKTRYCZNE METALI I STOPÓW

Cel ćwiczenia:

1. Wyznaczenie oporności metali i stopów.

2. Określenie wpływu temperatury na właściwości elektryczne metali i stopóy {wyznaczenie temperaturowego współczynnika oporności)

Przebieg ćwiczenia:

1. W temperaturze otoczenia zmierzyć opór próbki różnych metali i stopów.

1. Wybraną próbkę metalu lub stopu umieścić w piecu oporowym i po 10 min. włączyć ogrzewanie pieca.

2. Co 10° dokonać odczytu temperatury i oporu badanej próbki. Pomiary wykonać do temperatury 300°C.

Opracowanie wyników:

1. Wyznaczyć opór właściwy próbek w temperaturze otoczenia. Otrzymane wartości porównać z wartościami tabelarycznymi.

1. Sporządzić wykresy rezystywności i konduktywnosci w funkcji temperatury.

1. Wyznaczyć współczynnik temperaturowy oporności i porównać z wartością tabelaryczną.

2. Na podstawie konduktywnosci wyznaczonej w ćwiczeniu sprawdzić prawo Wiedemanna-Franza.

1. Wnioski i uwagi.

Zakres obowiązujących wiadomości:

1. Teoria pasmowa przewodnictwa.

2. Podział i charakterystyka materiałów pod względem właściwości elektrycznych.

3. Wiązania metaliczne.

4. Czynniki wpływające na właściwości elektryczne metali i stopów.

5. Nadprzewodnictwo.

6. Metody Domiaru właściwości elektrvcznvch

Ćwiczenie nr 4

WŁAŚCIWOŚCI MAGNETYCZNE METALI I STOPÓW

Cel ćwiczenia:

1. Porównanie właściwości magnetycznych różnych rodzajów stali.

Przebieg ćwiczenia:

2. Umieścić paski blachy transformatorowej w cewkach aparatu Epsteina i zamocować zaciskami.

3. Połączyć obwód pomiarowy zgodnie z załączonym schematem

4. Zmieniając napięcie w uzwojeniu pierwotnym przy pomocy autotransformatora dokonać 10-15 pomiarów natężenia prądu i mocy w zakresie od 5 do 50V.

5. Dokonać takich samych pomiarów po zmianie blachy transformatorowej na blachę St5.

Opracowanie wyników:

1. Wyniki przedstawić w tabelach wg wzoru:

Lp.	U [V]	I [A]	P [W]	Hm [A/m]	Bm [T]	Pb [W/kg]

1. Sporządzić wykresy zależności indukcji magnetycznej w funkq'i natężenia pola magnetycznego i mocy traconej w funkcji indukcji magnetycznej. Odpowiednie wykresy wykonać wspólnie dla obu stali.

2. Wnioski i uwagi.

Zakres obowiązujących wiadomości:

1. Przyczyny występowania pola magnetycznego (moment magnetyczny atomowy, spinowy, orbitalny).

2. Podział materiałów ze względu na właściwości magnetyczne i ich charakterystyka .

3. Stratność magnetyczna (istota, zasada pomiaru).

Ćwiczenie nr 5

ZJAWISKA TERMOELEKTRYCZNE

Cel ćwiczenia:

1, Zastosowanie siły termoelektrycznej do rozróżniania gatunków stali i wad powierzchniowych.

Przebieg ćwiczenia:

1. Umieścić próbkę na stoliku pomiarowym.

2. Podgrzać elektrodę do temperatury 60°.

1. Zetknąć elektrodę z badanym materiałem i odczytać wartość siły termoelektrycznej (czas trwania pomiaru nie może przekraczać 3 s).*

1. Dokonać trzy pomiary w różnych miejscach próbki.

2. Pomiarów dokonać dla różnych próbek.

Opracowanie wyników:

1. Przeanalizować jak zmienia się wartość siły termoelektrycznej w różnych punktach próbki.

2. Przeanalizować jak zmienia się wartość siły termoelektrycznej w zależności od rodzaju próbki.

3. Wnioski i uwagi.

Zakres obowiązujących wiadomości:

1. Zjawisko termoelektryczne.

2. Rodzaje zjawisk.

3. Zastosowanie ziawisk termoelektrvcznvch.

Ćwiczenie nr 7

PRZEMIANY FAZOWE ZE STANU CIEKŁEGO W STAN STAŁY

Cel ćwiczenia:

1. Wyznaczenie krzywych chłodzenia cyny, ołowiu oraz stopów Sn-Pb o różnym stężeniu składników.

2. Określenie temperatury początku i końca przemian badanych metali i stopów.

Przebieg ćwiczenia:

1. Przygotować tygle z cyną ołowiem i ich stopami.

2. Tygle umieszczać kolejno w piecu i ogrzewać do stopienia zawartości (temperaturę końca ogrzewania określić na podstawie układu równowagi fazowej).

3. Tygiel z ciekłym metalem przenieść z pieca do ceramicznej osłony i przy pomocy termopary w odstępach 10s mierzyć i zapisywać czas i temperaturę chłodzonego metalu. Temperaturę początku i końca chłodzenia należy określić indywidualnie dla każdej próbki na podstawie układu równowagi fazowej.

Opracowanie wyników:

1. Na podstawie dokonanych pomiarów sporządzić krzywe chłodzenia badanych metali i

stopów (wykres zależności temperatury od czasu), 2 Na wykresach zaznaczyć i odczytać wartości temperatury początku i końca przemian

poszczególnych próbek.

3. Otrzymane wartości nanieść na układ równowagi fazowej Sn-Pb (porównać z wartościami z układu równowagi).

4. Wnioski i uwagi

Zakres obowiązujących wiadomości:

1. Budowa podstawowych dwuskładnikowych wykresów równowagi fazowej.

1. Umiejętność wykreślenia krzywych chłodzenia dowolnego stopu na podstawie wykresu równowagi fazowej.

1. Umiejętność opisania układu równowagi fazowej i krzywych chłodzenia.

2. Reguła faz Gibbsa, reguła dźwigni.

3. Metody wyznaczania wykresów równowagi fazowej (analiza cieplna).