УРОК 26

Лабораторна робота № 4

Тема. 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; паперові серветки; мішалка; електричний чайник з водою, що кипить (один на клас).

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(t0тіла - t) = cводиmводи(t - t0води); звідси:

формула питомої теплоємності

де t — температура тіла й води після встановлення теплової рівноваги.

Підготовка до експерименту

  1. Уважно прочитайте теоретичні відомості.
  2. Згадайте, що характеризує питома теплоємність речовини.
  3. Визначте ціни поділок шкал вимірювальних приладів.

Експеримент

Дотримуйтесь інструкції з безпеки.

Результати вимірювань відразу заносьте до таблиці.

Таблиця для результатів експерименту
  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 (t0води).
  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 та тіла (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

  1. Визначте масу води в калориметрі: mводи = ρводиVводи;
  2. Поміркуйте та заповніть стовпчики 5 і 6 таблиці.
  3. Скориставшись формулою cтіла =
    cводиmводи(t - t0води) / mтіла(t0тіла - t)
    , визначте питому теплоємність металу, з якого виготовлено тіло (cтіла).
  4. Закінчить заповнення таблиці.
  5. Скориставшись таблицею питомих теплоємностей деяких речовин у твердому стані, дізнайтеся, з якого металу виготовлено тіло.

Аналіз експерименту та його результатів

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