Измерение удельной теплоёмкости вещества.

1. Цель работы: определить удельную теплоёмкость металла.

2. Литература:

2.1. Касьянов В.А. Физика. 10 класс: учебник для общеобразовательных учебных заведений. – М., 2003. Параграф 46,48.

2.2. Конспект лекций по предмету «Физика».

3. Подготовка к работе:

3.1. Ответить на вопросы самопроверки для получения допуска к работе:

3.1.1. Сформулировать определение внутренней энергии тела. Зависит ли внутренняя энергия тела от его движения и положения относительно других тел?

3.1.2. По какой формуле можно рассчитать внутреннюю энергию тела?

3.1.3. Назвать способы изменения внутренней энергии тела. Сформулировать первый закон термодинамики.

3.1.4. Дать определение количества теплоты. Записать формулу для расчета количества теплоты полученного или отданного телом при теплообмене. Назвать величины, входящие в формулу, и их единицы измерения.

3.2. Подготовить бланк отчета в соответствии с пунктом 6.

4. Перечень необходимого оборудования: алюминиевый калориметр с водой; нагревательный прибор; цилиндр металлический; проволочный крючок; бумага фильтровальная; весы с гирями; термометр.

5. Порядок выполнения работы:

5.1. В нагревательный прибор с водой поместите цилиндр, изготовленный из металла с неизвестной удельной теплоемкостью. Воду нагрейте до кипения.

5.2. Определите на весах массу внутреннего сосуда калориметра.

5.3. Налейте в калориметр воду и на весах определи­те массу калориметра с водой.

5.4. Вычислите массу воды в калориметре.

5.5. Собрав калориметр, измерьте начальную температуру воды тер­мометром.

5.6. Из нагревателя с кипящей водой достаньте проволочным крючком металлический цилиндр при температуре и быстро перенесите его в колориметр.

5.7. Измерьте температуру воды при установлении теплового баланса.

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

5.9. Вычислите удельную теплоемкость металла, из которого изготов­лен цилиндр, из уравнения теплового баланса: , в котором

и . Следовательно

Удельные теплоёмкости алюминия и воды .

5.10. Абсолютные погрешности измерения масс , , определяются массой минимального разновеса при взвешивании, и он много меньше измеряемых масс, то погрешностями при измерении масс можно пренебречь. Поэтому относительную погрешность при косвенном измерении удельной теплоемкости можно представить выражением: При измерении температуры жидкостным термометром можно счи­тать, что . Тогда относительная погрешность измерения удельной теплоемкости: .

5.11. Рассчитайте абсолютную погрешность измерения удельной теплоемкости: .

5.12. Окончательный результат представить в виде: .

6. Содержание отчёта:

6.1. Номер и наименование работы.

6.2. Цель работы.

6.3. Вывод формулы для расчета удельной теплоемкости из пункта 5.9

6.4. Результаты измерений и вычислений записать в таблицу:

вещество	, кг	,		.
алюминий
вода
металл

6.5. Окончательный результат.

6.6. Ответы на контрольные вопросы:

6.6.1. Из какого вещества изготовлен цилиндр в проведенном эксперименте?

6.6.2. Является ли процесс теплопередачи обратимым?

6.6.3. Сформулировать второй закон термодинамики.

Лабораторная работа № 7.