1. Измерьте массу внутреннего сосуда калориметра с помощью весов.
mк= г = кг [1]
2. Налейте во внутренний сосуд калориметра воду и измерьте массу
mк+в= г=кг [1]
3. Вычислите массу воды:
mв= mк+вmк= г= кг [1]
4. Вставьте внутренний сосуд с водой во внешний и измерить температуры воды:
tв = 0С[ 1]
5. Измерьте массу льда с помощью весов.
mл= г = кг [1]
6. Опустите в воду кусок льда, помешивая воду термометром до полного таяния льда, отметьте самую низкую температуру в калориметре:
tсмеси= 0С [1]
7. Вычислите количество теплоты, отданное стаканом калориметра:
___________________________Дж [1]
8. Вычислите количество теплоты, отданное водой:
______________________Дж [1]
9. Вычислите количество теплоты, полученное льдом:
_______________________ Дж [1]
10. Рассчитайте удельную теплоту плавления льда, используя уранвение телпового баланса:
= ___________________ [2]
11. Повторите опыт 4 раза, меняя массу льда. [4]
12. Рассчитайте относительной погрешность измерения:
⋅100%=______________% [1]
13. Перечислите недостатки работы.
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ [2]
14. Предложите пути улучшения работы.
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ [2]
Ответы на вопрос
Тема: Измерение удельной теплоемкости вещества
Цель работы: определить удельную теплоемкость металла.
Оборудование, средства измерения: 1)калориметр с водой, 2)чайник (один на класс), 3)цилиндр металлический, 4)проволочный крючок для удаления цилиндра из чайника, 5)бумага фильтровальная 6)весы с гирями, 7)термометр.
Теоретическое обоснование Необходимое оборудование представлено на рисунке 1.
В калориметр массой 1 налита вода массой 2 при температуре 1. Из чайника с кипящей водой достают металлический цилиндр массой , имеющий температуру 2, и погружают его в калориметр. Когда температура воды в калориметре перестанет повышаться, измеряют термометром её значение .
Количество теплоты отд, отданное металлическим цилиндром при остывании до температуры , равно:
отд = (2 − ),
Где – удельная теплоемкость вещества цилиндра.
Количество теплоты пол , полученное калориметром и водой при нагревании до температуры , равно:
пол= 11( − 1) + 22( − 1),
Где с1 - удельная теплоемкость металла, из которого сделан калориметр, с2 - удельная теплоемкость воды.
Тема: Измерение удельной теплоемкости вещества
Цель работы: определить удельную теплоемкость металла.
Оборудование, средства измерения: 1)калориметр с водой, 2)чайник (один на класс), 3)цилиндр металлический, 4)проволочный крючок для удаления цилиндра из чайника, 5)бумага фильтровальная 6)весы с гирями, 7)термометр.
Теоретическое обоснование Необходимое оборудование представлено на рисунке 1.
В калориметр массой 1 налита вода массой 2 при температуре 1. Из чайника с кипящей водой достают металлический цилиндр массой , имеющий температуру 2, и погружают его в калориметр. Когда температура воды в калориметре перестанет повышаться, измеряют термометром её значение .
Количество теплоты отд, отданное металлическим цилиндром при остывании до температуры , равно:
отд = (2 − ),
Где – удельная теплоемкость вещества цилиндра.
Количество теплоты пол , полученное калориметром и водой при нагревании до температуры , равно:
пол= 11( − 1) + 22( − 1),
Где с1 - удельная теплоемкость металла, из которого сделан калориметр, с2 - удельная теплоемкость воды.
Рис. 1
При теплообмене количество теплоты, отданное нагретым телом (металлическим цилиндром), равно количеству теплоты, полученному холодными телами(калориметром и водой):
отд = пол,
Или
(2 − ) = (11 + 22)( − 1).
Из уравнения теплового баланса можно найти неизвестную удельную теплоемкость металла, из которого изготовлен цилиндр:
.
Порядок выполнения работы
1. В чайник с водой поместите цилиндр, изготовленный из металла с неизвестной удельной теплоёмкостью. Воду в чайнике нагрейте до кипения.
2. Определите на весах массу внутреннего сосуда калориметра.
1 =
3. Налейте в калориметр воду (менее половины объема) и определите массу
калориметра с водой.
1 + 2 = 4. Определите массу воды в калориметре.
2 =
5. Собрав калориметр, измерьте начальную температуру воды термометром.
1 =
6. Из чайника с кипящей водой достаньте проволочным крючком металлический цилиндр при температуре, близкой 2 = 100, и быстро перенесите его в калориметр.
7. Измерьте температуру воды при установлении теплового баланса, т.е. когда температура воды перестанет повышаться.
=
8. Выньте металлический цилиндр из воды и, осушив фильтровальной бумагой, определите его массу.
=
9. Вычислите удельную теплоемкость металла, из которого изготовлен цилиндр, по формуле
10. Абсолютные погрешности измерения масс ∆1, ∆2, ∆ определяются массой минимальной разновески при взвешивании. Из-за выполнения неравенств ∆1 ≪
1; ∆2 ≪ 2; ∆ ≪ погрешностями при измерении масс можно пренебречь. Поэтому относительную погрешность при косвенном измерении удельной теплоемкости можно представить выражением
.
При измерении жидкостным термометром можно считать, что ∆( − 1) = ∆(2 − ) = 1оС.
Тогда относительная погрешность измерения удельной теплоемкости