Усі лабораторні роботи. 6-11 класи

Лабораторна робота № 2

Тема: визначення питомої теплоємності речовини.

Мета роботи: використовуючи рівняння теплового балансу, визначити питому теплоємність твердого тіла.

Прилади і матеріали: склянка з водою, калориметр, терези (динамометр), набір важків, металевий циліндр на нитці, посудина з гарячою водою, термометр.

Хід роботи

1. Виміряли масу внутрішньої посудини калориметра:

mк = 0,048 кг

2. Налили в калориметр (mx = 700 г = 0,07 кг) воду кімнатної температури. Виміряли її температуру tx = 20 °С.

3. Нагріли циліндр у посудині з гарячою водою. Виміряли її масу mт = 0,090 кг, потім її температуру tг = 95 °С. Потім опускаємо циліндр в калориметр з водою.

4. Виміряли температуру tc води в калориметрі після опускання циліндра.

tc = 28 °С.

5. Визначили за формулою:

Q1 = cmх · (tc - tx) кількість теплоти, яку одержала холодна вода від гарячого тіла

Q1 = 4200 Дж/(кг·°С) · 0,07 кг · (28° - 20°) = 2352 Дж.

6. Визначили за формулою:

А2 = стmт · (tc - tx) кількість теплоти, яку віддало гаряче тіло холодній воді (необхідно спочатку знайти ст).

ст = 449,6 Дж/(кг·°С) (залізо), а потім розрахувати Q2 = 449,6 · 0,09 · (95° - 28°) = 2711,1 (Дж).

Q3 = скmк · (tc - tx) кількість теплоти, яку отримала від гарячої води внутрішня посудина калориметра (ск= 920 Дж/(кг·°С))

Q3 = 920 Дж/(кг·°С) · 0,048 кг · (28° - 20°) = 353,2 (Дж)

6. Використавши рівняння теплового балансу:

Q2 = Q1 + Q3, тобто стmт(tт - tc) = cmx(tc - tx) + скmк(tс - tx) визначаємо питому теплоємність твердого тіла (циліндра):

За таблицею встановили, що циліндр зроблений з заліза.

7. Результати вимірювань та обчислень занесли до таблиці.

Маса калориметра m, кг

Маса холодної води, mх, кг

початкова температура тіла tт, °С

температура холодної води tx, °С

температура нагрітої тілом води tc, °С

кількість теплоти, одержаної холодною водою Q1, Дж

кількість теплоти, відданою гарячою водою Q2, Дж

кількість теплоти, одержаної калориметром Q3, Дж

питома теплоємність речовини тіла ст, Дж/(кг·°С)

0,048

0,07

95

20

28

2352

2711,1

353,2

449,6

Висновок: виконуючи дану лабораторну роботу, визначали питому теплоємність твердого тіла. За таблицею встановили, що тіло зроблене з заліза. Розбіжність визначеної питомої теплоємності і табличного значення полягає в тому, що не враховано втрати теплоти під час контакту з навколишнім середовищем.