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.
Цей контент створено завдяки Міністерству освіти і науки України