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:
