Усі лабораторні роботи. 6-11 класи

Лабораторні роботи до підручника «Фізика» 8 клас

Лабораторна робота № 1

Тема: вивчення теплового балансу при змішуванні води різної температури.

Мета роботи: визначити кількість теплоти, яку віддала гаряча вода під час теплообміну, й кількість теплоти, яку одержала холодна вода. Пояснити результати.

Прилади і матеріали: калориметр, мірний циліндр або мензурка, термометр, склянка з холодною водою, посудина з гарячою водою.

Хід роботи

1. Виміряли масу внутрішньої посудини калориметра

m_к = 0,048 кг

2. Налили у склянку m_x = 0,1 кг холодної води, а в калориметр m_г = 0,1 кг гарячої води. Виміряли термометром температуру t_х холодної та t_г гарячої води.

t_х = 18 °С, t_г = 68 °С.

3. Холодну воду вилили у калориметр з гарячою водою, перемішали термометром утворену суміш і виміряли її температуру t_с.

t_с = 41 °С.

Результати занесли до таблиці.

Маса калориметра mк, кг	Маса гарячої води, mг, кг	Маса холодної води mх, кг	температура гарячої води tг, °С	температура холодної води tx, °С	температура суміші tc, °С	кількість теплоти, одержаної холодною водою Q1, Дж	кількість теплоти, відданою гарячою водою Q2, Дж	кількість теплоти, одержаної калориметром Q3, Дж
0,048	0,1	0,1	68	18	41	9660	11340	1015,68

3. Визначили за формулою:

Q₁ = cm_х · (t_c - t_x) кількість теплоти, яку одержала холодна вода від гарячої:

Q₁ = 4200 · 0,1(41 - 18) = 9660 Дж.

4. Визначили за формулою:

Q₂ = cm_г · (t_г - t_с) кількість теплоти, яку віддала гаряча вода холодній:

Q₂ = 4200 · 0,1(68 - 41) = 11340 Дж.

5. Визначили за формулою:

Q₃ = с_кm_{c ·} (t_c - t_x) кількість теплоти, яку одержала від гарячої води внутрішня посудина калориметра (с_к = 920 Дж/(кг · °С).

Q₃ = 920 · 0,048 · (41 - 18) = 1015,68 Дж.

6. Перевірили рівняння теплового балансу:

Q₂ = Q₁ + Q₃

11340 Дж = 9660 Дж + 1015,68 Дж

11340 Дж ≈ 10675,68 Дж

(Q₂ ≥ Q₁ + Q₃) Q₂ ≈ Q₁ + Q₃

З умови рівняння теплового балансу повинно бути Q₃ + Q₃ = Q₂, але ця рівність повністю не виконується, оскільки необхідно врахувати, яку кількість теплоти передала гаряча вода навколишньому середовищу — Q₄, тобто Q₂ = Q₁ + Q₃ + Q₄.

Висновок: виконуючи дану лабораторну роботу, визначили кількість теплоти, яку віддала гаряча вода під час теплообміну й кількість теплоти, яку отримала холодна вода. Встановили, що з урахуванням похибок вимірювань та втрат енергії виконується рівність

Q₂ = Q₁ + Q₃,

де Q₁ — кількість теплоти, яку отримала холодна вода;

Q₂ — кількість теплоти, яку віддала гаряча вода;

Q₃ — кількість теплоти, яку отримав калориметр.