Лабораторні роботи: ЛР №4 (1)

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 4

Тема: Визначення питомої теплоєм­ності речовини.

Хід роботи:

1. Визначити ціну поділки вимірюваль­них приладів:

а) мензурка $\frac{100 - 80}{10}$ = 2 мл = 2 см³;

б) термометр $\frac{30 - 20}{10}$ = 1 °C.

2. Визначити об’єм та температуру холодної води:

V₁ = 100 мл = 100 см³, t₁ = 21 °C.

3. Занурити металевий циліндр, на­грітий в окропі, в колориметр з холод­ною водою. Визначити температуру:

t₁ = 100 °C; t = 26 °C.

4. За допомогою терезів визначити масу металевого циліндра:

m₂ = 61г = 0,061 кг.

5. Визначити масу води: m₁ = $\rho$V₁; m₁ = 1$\frac{г}{{см}^{3}}$ = 100г = 0,1 кг.

6. Визначити питому теплоємність металу, з якого виготовлено циліндр:

С_тіла = $\frac{С_{води}\ ·\ m_{1}(t - \ t_{1})}{m_{2}(t_{2 - t)}}$;

С_тіла =$\frac{4200\ \frac{Дж}{кг\ \ ·\ ℃}\ ·\ 0,1\ кг\ ·\ (26℃ - 21℃)}{0,061г\ ·\ (100℃ - 26℃)}$ = 465 $\frac{Дж}{кг\ ·\ ℃}$.

7. Скориставшись таблицею, визначи­ти, з якого металу виготовлено циліндр: с = 460$\frac{Дж}{кг\ ·\ ℃}$ – залізо.

8. Заповнити таблицю:

Початкова температура води, t1,$℃$	Кінцева температура води, t, $℃$	Об’єм води , V, см3	Маса води, m1, кг	Питома теплоємність води, Своди, $\frac{Дж}{кг\ ·\ ℃}$	Початкова температура тіла, t2, $℃$	Кінцева температура тіла, t, $℃$	Маса води, m, кг	Питомна теплоємність тіла, Стіла $\frac{Дж}{кг\ ·\ ℃}$
21	26	100	0,1	4200	100	26	0,061	465

Висновок: експериментальним шляхом визначено питому теплоємність речо­вини, з якої виготовлений циліндр. За даними таблиці встановлено, що тіло виготовлено із заліза.

С_залізо = 460 $\frac{Дж}{кг\ ·\ ℃}$, с = 465 $\frac{Дж}{кг\ ·\ ℃}$.

Розбіжність результатів полягає в тому, що при складанні рівняння теплового балансу не враховано витрати теплової енергії на нагрівання колориметра, навколишнього середовища тощо.

Творче завдання

План експерименту визначення ПИТОМОЇ ТЄІІЛОЄМІНОСТІ рідини.

1. За допомогою важільних терезів визначити масу невідомої рідини (m_р) та масу залізного циліндра (т_t ).

2. За допомогою термометра виміряти початкову температуру рідини (t_p).

3. Нагріти в окропі (t_т= 100 °С) залізний циліндр та занурити його в колориметр із рідиною. Виміряти кінцеву температуру рідини та циліндра (t).

4. Розрахувати питому теплоємність рідини, взявши значення питомої теплоємності заліза в таблиці:

С_р= $\frac{m_{т\ ·\ С_{т}\ ·\ (t_{т} - \ t)}}{m_{р}(t - \ t_{p})}$.

Завдання «із зірочкою»

Відносна похибка експерименту:

$\varepsilon$ = $\left| 1 - \ \frac{C_{вим}}{С_{табл}} \right|$ · 100%;

$\varepsilon$ = $\left| 1 - \ \frac{465}{460} \right|$ · 100% = 1%.