Описание работы

Лабораторная работа

Измерение удельной теплоемкости вещества

Цель работы: определить удельную теплоемкость металла.

Оборудование: калориметр с водой, чай­ ник, цилиндр металлический, проволочный крю­чок для удаления цилиндра из чайника, бумага фильтровальная, весы с гирями, термометр.

Описание работы.

В калориметр массой m_l налита вода массой m₂ при температу­ре t₁. Из чайника с кипящей водой достают металлический цилиндр массой т, имеющий температуру t₂, и погружают его в калориметр. Когда температура воды в калориметре перестанет повышаться, изме­ряют термометром ее значение .

Количество теплоты Q_отд, отданное металлическим цилиндром при остывании до температуры , равно:

Q_отд = сm(t₂- ), (1)

где с — удельная теплоемкость вещества цилиндра.

Количество теплоты Q_ПОЛ, полученное калориметром и водой при нагревании до температуры ,

Q=c₁ m₁ ( - t₁)+c₂ m₂ ( - t₂)

Где с₁ – удельная теплоемкость металла, из которого изготовлен калориметр, с₂ – удельная теплоемкость воды.

При теплообмене количество теплоты, отданное нагретым телом (металлическим цилиндром), равно количеству теплоты, полученно­му холодными телами (калориметром и водой):

Qотд =Qпол или cm (t₂ - ) = (c₁m_l + c₂m₂)( - t₁) (3)

Из уравнения теплового баланса можно найти неизвестную удель­ную теплоемкость металла, из которого изготовлен цилиндр:

С = (4)

Ход работы.

1. В чайник с водой поместите цилиндр, изготовленный из металла с неизвестной удельной теплоемкостью. Воду в чайнике нагрейте до кипения.

2. Определите на весах массу внутреннего сосуда калориметра.

3. В чайник с водой поместите цилиндр, изготовленный из металла с неизвестной удельной теплоемкостью. Воду в чайнике нагрейте до кипения.

4. Определите на весах массу внутреннего сосуда калориметра.

5. Собрав калориметр, измерьте начальную температуру воды тер­мометром.

6. Из чайника с кипящей водой достаньте проволочным крючком металлический цилиндр при температуре, близкой t₂ = 100 °С, 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 4.

10.Нарисуйте самостоятельно таблицу, в которую внесите результаты работы.

11.Вычислите погрешность измерения.

12.Сделайте вывод.

13.Подготовитесь к сдаче работы.