Фізика. Повторне видання. 8 клас. Барʼяхтар (2025)
Лабораторна робота № 5. Визначення питомої теплоти плавлення льоду
rnk.com.ua/110493
Мета: дізнатися про метод вимірювання питомої теплоти плавлення льоду; визначити питому теплоту плавлення льоду, знаючи питому теплоємність води.
Обладнання: мірний циліндр; термометр; калориметр; посудина зі шматочками льоду, який почав танути; склянка з теплою водою; паперові серветки; мішалка.
Теоретичні відомості
Для визначення питомої теплоти плавлення льоду (а також інших речовин, що мають низьку температуру плавлення) зручно застосовувати такий метод.
У калориметр, який містить відому масу теплої води mводи за температури t0 води, занурюють лід за температури плавлення (tпл = 0 °C).
Відбувається теплообмін, у якому беруть участь: тепла вода, лід, калориметр, термометр.
Тепла вода віддає тепло та охолоджується до температури t: Qводи = сводиmводи(t0 води - t). Лід одержує тепло — він тане, а отримана внаслідок танення вода нагрівається також до температури t: Qльоду = λльодуmльоду + cводиmльоду(t - tпл).
Калориметр і термометр порівняно з водою віддають незначну кількість теплоти, тому можемо вважати, що кількість теплоти, віддана теплою водою, дорівнює кількості теплоти, одержаної льодом:
Qводи = Qльоду,
cводиmводи (t0 води - t) = λльодуmльоду + cводиmльоду(t - tпл).
Вимірявши температуру t і масу m води після плавлення льоду й обчисливши масу льоду, визначають питому теплоту плавлення льоду:
Вказівки до роботи
Підготовка до експерименту
1. Уважно прочитайте теоретичні відомості.
2. Згадайте, що характеризує питома теплота плавлення, який її фізичний зміст.
3. Визначте ціну поділки шкал вимірювальних приладів.
Експеримент
Дотримуйтесь інструкції з безпеки.
Результати вимірювань відразу заносьте до таблиці.
1. Налийте в мірний циліндр 100-150 мл теплої води. Виміряйте об’єм води (Vводи).
2. Перелийте воду з мірного циліндра в калориметр. Виміряйте початкову температуру води в калориметрі (t0 води).
3. Візьміть невелику кількість льоду, осушіть його серветкою та покладіть у калориметр (див. рисунок).
4. Обережно перемішуючи воду мішалкою, стежте за зниженням температури. Щойно весь лід розтане, запишіть показ термометра — кінцеву температуру води (t).
5. Вийміть термометр із води, осушіть його паперовою серветкою та покладіть у футляр.
6. Перелийте воду з калориметра в мірний циліндр і виміряйте загальний об’єм (V) води.
Опрацювання результатів експерименту
Результати обчислень відразу заносьте до таблиці.
1. Визначте початкову масу води в калориметрі (mводи), подайте її в кілограмах.
2. Визначте кінцеву масу m води в калориметрі, подайте її кілограмах.
3. Визначте масу талої води в калориметрі, а отже, й масу льоду: mльоду = m - mводи.
4. Скориставшись формулою (*), визначте питому теплоту плавлення льоду.
• Густина води 1 г/см3, тобто маса води об'ємом 1 см3 дорівнює 1 г.
Аналіз результатів експерименту
Проаналізуйте експеримент і його результати. Сформулюйте висновок, у якому: а) зазначте, яку фізичну величину ви визначали; б) який результат отримали; в) порівняйте одержане значення питомої теплоти плавлення льоду з табличним, поясніть причини розбіжності.
Творче завдання
Дайте відповіді на запитання.
1. У якому випадку точність експерименту буде більшою — за швидкого чи повільного виконання всіх дій? Обґрунтуйте свою відповідь.
2. Доведіть, що якщо масу води та льоду подавати в грамах, то результат вимірювання питомої теплоти плавлення льоду не зміниться.
