Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Окончательный результат

Приборы и принадлежности

Два электрокалориметра, два термометра, технические весы с разновесами, исследуемая жидкость, сосуд с водой.

 

Теория работы и описание прибора

 

Удельной теплоемкостью жидкости называется количество теплоты, необходимое для нагревания единицы массы жидкости на 1 К. Размерность удельной, теплоёмкости

Удельную теплоемкость жидкости можно определить методом электрокалориметра, который состоит в следующем. Два калори­метра содержат различные жидкости. В первом калориметре нахо­дится зода, а во втором калориметре — жидкость, удельную теп­лоемкость которой требуется определить. В оба калориметра опу­щены спирали, соединенные в общую электрическую цепь и имею­щие одинаковые электрические сопротивления R. Схема установки изображена на рисунке 10.

 

 

Рисунок 10

 

Если через спирали пропускать электрический ток, то спирали, на­греваясь, через некоторое время передадут жидкостям равные коли­чества теплоты. Количество теплоты, отданное каждой спиралью при прохождении тока l за время t, согласно закону Джоуля -­ Ленца, равно

(1)

Количество теплоты, полученное калориметром с водой, будет

(2)

где c и m – удельная теплоемкость и масса воды в первом калориметре;

c1 и m1 – удельная теплоемкость и масса первого калориметра;

t1 и t2 – начальная и конечная температура воды и калориметра;

Количество теплоты, полученное калориметром с исследуемой жидкостью, по аналогии с (2)

(3)

где cx и m2 – удельная теплоемкость и масса исследуемой жидкости во втором калориметре;

c3 и m3 – удельная теплоемкость и масса калориметра с исследуемой жидкостью;

t3 и t4 – начальная и конечная температура исследуемой жидкости;

Так как Q1=Q2, то, подставляя их значения и решив уравнение относительно cx, получим формулу для расчета удельной теплоемкости жидкости

(4)

Порядок выполнения работы

1. Определить с помощью весов массу m1 внутреннего сосуда пер­вого калориметра (алюминиевый стакан). Затем наполнить его чуть более чем на половину водой и снова взвесить. Разность ме­жду первым и вторым замерами будет представлять массу нали­той в калориметр воды m.

2. Определить таким же способом массу второго калориметра m3 и массу исследуемой жидкости m2.

3. З. Определить начальные температуры t1 и t3 жидкостей в обоих калориметрах и включить ток на время, пока исследуемая жидкость не нагреется на 4-5°. Для уравнивания температуры по всему объему жидкости во время прохождения тока жидкости помеши­вают термометрами. В конце опыта определяются конечные тем­пературы жидкостей t2 и t4.

4. Подставляя найденные значения величин в формулу (4) опреде­лить удельную теплоёмкость исследуемой жидкости cx.

5. Повторить опыт ещё раз? измерив начальную и конечную темпе­ратуру жидкостей. (Величины их масс определены в первом опыте).

6. Из двух найденных значений cx найти среднее.

Результаты измерений занести в таблицу.

Таблица наблюдений

m m1 t1 t2 m2 m3 t3 t4 cx < cx> Dcx < Dcx>
Ед. изм. кг кг 0С 0С кг кг 0С 0С Дж/ кг*К Дж/ кг*К Дж/ кг*К Дж/ кг*К
                         
                     

 

Справочная таблица

Удельная теплоемкость материала Вода с 4190 Дж/кг*К
1 калориметр (А1) с1 890 Дж/кг*К
2 калориметр (А1) с2 890 Дж/кг*К

 

Окончательный результат

Контрольные вопросы

1. Что называется удельной теплоемкостью вещества? Единицы её измерения в системе СИ.

2. Сформулировать и выразить математически закон Джоуля - Ленца.

3. Если сопротивления спиралей в калориметрах одинаковы, то можно считать, что в калориметрах выделяется одинаковое количество теплоты. Почему?

4. В процессе измерения необходимо непрерывно помешивать жидкость. Почему?

5. Вывести формулу (4) для опытного определения удельной теплоемкости исследуемой жидкости.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Порядок выполнения работы. 1. Открыв кран, подбирают скорость вытекания жидкости, позволяющую считать капли. | Теория работы и описание прибора. Приборы и принадлежности




© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.