Фізика. Повторне видання. 8 клас. Бар’яхтар

Лабораторна робота № 1. Вивчення теплового балансу за умови змішування води різної температури

Мета: ознайомитися з будовою та принципом дії калориметра; визначити кількість теплоти, віддану гарячою водою, і кількість теплоти, одержану холодною водою, у результаті змішування води різної температури; порівняти результати.

Обладнання: мірний циліндр, термометр, калориметр, склянка з холодною водою, склянка з гарячою водою, паперові серветки, мішалка.

Теоретичні відомості

Для багатьох дослідів із вивчення теплових явищ застосовують калориметр — пристрій, що складається з двох посудин, які розміщені одна в одній і розділені повітряним прошарком (див. рисунок). Завдяки невеликій відстані між внутрішньою і зовнішньою посудинами, що зумовлює відсутність конвекційних потоків, а також унаслідок слабкої теплопровідності повітря теплообмін із довкіллям у калориметрі є незначним.

ВКАЗІВКИ ДО РОБОТИ

Підготовка до експерименту

1. Перед тим як розпочати вимірювання:

  • а) уважно прочитайте теоретичні відомості, подані вище;
  • б) згадайте, у чому полягає стан теплової рівноваги.

2. Визначте ціну поділки шкал вимірювальних приладів.

Експеримент

Суворо дотримуйтесь інструкції з безпеки (див. форзац).

Результати вимірювань відразу заносьте до таблиці.

1. Ознайомтесь із будовою калориметра.

2. Налийте в мірний циліндр 60-80 мл холодної води. Визначте її об’єм (V1) і виміряйте її температуру (t1).

3. Налийте в калориметр гарячої води (1/3 внутрішньої посудини калориметра) і виміряйте її температуру (t2).

4. Не виймаючи термометра, вилийте в калориметр холодну воду з мірного циліндра і, обережно перемішуючи суміш мішалкою, стежте за показами термометра. Щойно змінення температури стане непомітним, запишіть температуру суміші (t).

5. Обережно вийміть термометр із води, протріть серветкою та покладіть у футляр.

6. Перелийте всю воду з калориметра в мірний циліндр, виміряйте загальний об’єм V води.

Опрацювання результатів експерименту

1. Визначте масу холодної води за формулою: m1 = pводиV1. За формулою Q1 = cводиm1(t - t1) обчисліть кількість теплоти Q1,одержану холодною водою.

2. Визначте об’єм V2 і масу m2 гарячої води: V2 = V - V1; m2 = pводиV2. За формулою Q2 = cводиm2(t2 - t) обчисліть кількість теплоти Q2, віддану гарячою водою.

3. Закінчіть заповнення таблиці.

Температура води, °С

Об’єм води, мл

Маса води, кг

Кількість теплоти, Дж

t1

t2

t

V1

V

V2

m1

m2

Q1

Q2

Аналіз результатів експерименту

Проаналізуйте експеримент і його результати. Сформулюйте висновок, у якому:

  • а) порівняйте кількість теплоти, віддану гарячою водою, і кількість теплоти, одержану холодною водою;
  • б) зазначте причину можливої розбіжності результатів.

Завдання «із зірочкою»

Оцініть відносну похибку експерименту, скориставшись формулою:

ГДЗ до підручника можна знайти тут.