Фізика. Повторне видання. 8 клас. Бар’яхтар

Лабораторна робота № 2. Визначення питомої теплоємності речовини

Мета: визначити питому теплоємність речовини у твердому стані.

Обладнання: мірний циліндр, терези з важками, термометр, калориметр, металеве тіло з ниткою, склянка з водою кімнатної температури, електричний чайник із киплячою водою (один на клас), паперові серветки, мішалка.

Теоретичні відомості

Для визначення питомої теплоємності речовини в твердому стані можна скористатися таким методом. Тіло нагрівають в окропі, а потім опускають у калориметр із холодною водою. Відбувається теплообмін, у якому беруть участь чотири тіла: тверде тіло віддає енергію, одержують енергію вода, калориметр і термометр. Оскільки термометр і калориметр порівняно з водою одержують незначну кількість теплоти, можемо вважати, що кількість теплоти, віддана твердим тілом, дорівнює кількості теплоти, одержаної холодною водою: Qтіла = Qводи. Отже, cтілаmтіла(tтіла - t) = cводиmводи(t - tводи); звідси.

де cтіла, cводи — питомі теплоємності речовини, з якої складається тіло, та води; mтіла, mводи — маси тіла й води; tтіла і tводи — температури тіла й води на початку досліду; t — температура тіла й води після встановлення теплової рівноваги.

ВКАЗІВКИ ДО РОБОТИ

Підготовка до експерименту

1. Перед тим як розпочати вимірювання:

  • а) уважно прочитайте теоретичні відомості, подані вище;
  • б) згадайте, що характеризує питома теплоємність речовини; одиницю питомої теплоємності речовин.

2. Визначте ціну поділки шкал вимірювальних приладів.

Експеримент

Суворо дотримуйтесь інструкції з безпеки (див. форзац).

Результати вимірювань відразу заносьте до таблиці.

1. Налийте в мірний циліндр 100-150 мл води. Виміряйте об’єм води (Vводи).

2. Перелийте воду з мірного циліндра в калориметр. Виміряйте початкову температуру води в калориметрі (tводи).

3. Вийміть термометр із води і покладіть на серветку. Підійдіть з калориметром до вчителя, який із чайника з киплячою водою дістане за нитку металеве тіло та покладе його у ваш калориметр.

4. Знову помістіть термометр у калориметр і, злегка перемішуючи воду мішалкою, стежте за підвищенням температури. Щойно змінення температури стане непомітним (тобто встановиться теплова рівновага), запишіть показ термометра — кінцеву температуру води (t).

5. Вийміть термометр із води, осушіть його паперовою серветкою та покладіть у футляр.

6. Вийміть металеве тіло з води, осушіть його паперовою серветкою та зважте (mтіла).

Опрацювання результатів експерименту

2. Поміркуйте та заповніть стовпчики 5-7 таблиці.

4. Закінчить заповнення таблиці.

5. Скориставшись таблицею питомих теплоємностей деяких речовин у твердому стані (див. табл. 1 Додатка), дізнайтеся, з якого металу виготовлено тіло.

Аналіз результатів експерименту

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

  • а) яку величину ви визначали;
  • б) який результат отримали;
  • в) які чинники вплинули на точність отриманого результату.

Творче завдання

Запропонуйте спосіб визначення питомої теплоємності рідини. Запишіть план експерименту.

Завдання «із зірочкою»

Оцініть відносну похибку проведеного в ході лабораторної роботи експерименту, скориставшись формулою:

де cвим — отримане значення питомої теплоємності речовини, з якої виготовлено тіло; cтабл — табличне значення питомої теплоємності речовини.

ГДЗ до підручника можна знайти тут.