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
mк = 0,048 кг
2. Налили у склянку mx = 0,1 кг холодної води, а в калориметр mг = 0,1 кг гарячої води. Виміряли термометром температуру tх холодної та tг гарячої води.
tх = 18 °С, tг = 68 °С.
3. Холодну воду вилили у калориметр з гарячою водою, перемішали термометром утворену суміш і виміряли її температуру tс.
tс = 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 = cmх · (tc - tx) кількість теплоти, яку одержала холодна вода від гарячої:
Q1 = 4200 · 0,1(41 - 18) = 9660 Дж.
4. Визначили за формулою:
Q2 = cmг · (tг - tс) кількість теплоти, яку віддала гаряча вода холодній:
Q2 = 4200 · 0,1(68 - 41) = 11340 Дж.
5. Визначили за формулою:
Q3 = скmc · (tc - tx) кількість теплоти, яку одержала від гарячої води внутрішня посудина калориметра (ск = 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.
Цей контент створено завдяки Міністерству освіти і науки України