Question

1. Измерьте массу внутреннего сосуда калориметра с помощью весов. mк= г = кг [1] 2. Налейте во внутренний сосуд калориметра воду и измерьте массу mк+в= г=кг [1] 3. Вычислите массу воды: mв= mк+вmк= г= кг [1] 4. Вставьте внутренний сосуд с водой во внешний и измерить температуры воды: tв = 0С[ 1] 5. Измерьте массу льда с помощью весов. mл= г = кг [1] 6. Опустите в воду кусок льда, помешивая воду термометром до полного таяния льда, отметьте самую низкую температуру в калориметре: tсмеси= 0С [1] 7. Вычислите количество теплоты, отданное стаканом калориметра: ___________________________Дж [1] 8. Вычислите количество теплоты, отданное водой: ______________________Дж [1] 9. Вычислите количество теплоты, полученное льдом: _______________________ Дж [1] 10. Рассчитайте удельную теплоту плавления льда, используя уранвение телпового баланса: = ___________________ [2] 11. Повторите опыт 4 раза, меняя массу льда. ​​​​ [4] 12. Рассчитайте относительной погрешность измерения: ⋅100%=______________% [1] 13. Перечислите недостатки работы. _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ [2] 14. Предложите пути улучшения работы. _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ [2]

Answer 1

Тема: Измерение удельной теплоемкости вещества

Цель работы: определить удельную теплоемкость металла.

Оборудование, средства измерения: 1)калориметр с водой, 2)чайник (один на класс), 3)цилиндр металлический, 4)проволочный крючок для удаления цилиндра из чайника, 5)бумага фильтровальная 6)весы с гирями, 7)термометр.

Теоретическое обоснование Необходимое оборудование представлено на рисунке 1.

В калориметр массой 1 налита вода массой 2 при температуре 1. Из чайника с кипящей водой достают металлический цилиндр массой , имеющий температуру 2, и погружают его в калориметр. Когда температура воды в калориметре перестанет повышаться, измеряют термометром её значение .

Количество теплоты отд, отданное металлическим цилиндром при остывании до температуры , равно:

отд = (2 − ),

Где – удельная теплоемкость вещества цилиндра.

Количество теплоты пол , полученное калориметром и водой при нагревании до температуры , равно:

пол= 11( − 1) + 22( − 1),

Где с1 - удельная теплоемкость металла, из которого сделан калориметр, с2 - удельная теплоемкость воды.

Тема: Измерение удельной теплоемкости вещества

Цель работы: определить удельную теплоемкость металла.

Оборудование, средства измерения: 1)калориметр с водой, 2)чайник (один на класс), 3)цилиндр металлический, 4)проволочный крючок для удаления цилиндра из чайника, 5)бумага фильтровальная 6)весы с гирями, 7)термометр.

Теоретическое обоснование Необходимое оборудование представлено на рисунке 1.

В калориметр массой 1 налита вода массой 2 при температуре 1. Из чайника с кипящей водой достают металлический цилиндр массой , имеющий температуру 2, и погружают его в калориметр. Когда температура воды в калориметре перестанет повышаться, измеряют термометром её значение .

Количество теплоты отд, отданное металлическим цилиндром при остывании до температуры , равно:

отд = (2 − ),

Где – удельная теплоемкость вещества цилиндра.

Количество теплоты пол , полученное калориметром и водой при нагревании до температуры , равно:

пол= 11( − 1) + 22( − 1),

Где с1 - удельная теплоемкость металла, из которого сделан калориметр, с2 - удельная теплоемкость воды.

Рис. 1

При теплообмене количество теплоты, отданное нагретым телом (металлическим цилиндром), равно количеству теплоты, полученному холодными телами(калориметром и водой):

отд = пол,

Или

(2 − ) = (11 + 22)( − 1).

Из уравнения теплового баланса можно найти неизвестную удельную теплоемкость металла, из которого изготовлен цилиндр:

.

Порядок выполнения работы

1. В чайник с водой поместите цилиндр, изготовленный из металла с неизвестной удельной теплоёмкостью. Воду в чайнике нагрейте до кипения.

2. Определите на весах массу внутреннего сосуда калориметра.

1 =

3. Налейте в калориметр воду (менее половины объема) и определите массу

калориметра с водой.

1 + 2 = 4. Определите массу воды в калориметре.

2 =

5. Собрав калориметр, измерьте начальную температуру воды термометром.

1 =

6. Из чайника с кипящей водой достаньте проволочным крючком металлический цилиндр при температуре, близкой 2 = 100, и быстро перенесите его в калориметр.

7. Измерьте температуру воды при установлении теплового баланса, т.е. когда температура воды перестанет повышаться.

=

8. Выньте металлический цилиндр из воды и, осушив фильтровальной бумагой, определите его массу.

=

9. Вычислите удельную теплоемкость металла, из которого изготовлен цилиндр, по формуле

10. Абсолютные погрешности измерения масс ∆1, ∆2, ∆ определяются массой минимальной разновески при взвешивании. Из-за выполнения неравенств ∆1 ≪

1; ∆2 ≪ 2; ∆ ≪ погрешностями при измерении масс можно пренебречь. Поэтому относительную погрешность при косвенном измерении удельной теплоемкости можно представить выражением

.

При измерении жидкостным термометром можно считать, что ∆( − 1) = ∆(2 − ) = 1оС.

Тогда относительная погрешность измерения удельной теплоемкости