3831

Определение удельной теплоемкости жидкости с помощью элекnрокалориметра

Лабораторная работа

Физика

Определение удельной теплоемкости жидкости с помощью электрокалориметра Приборы и принадлежности Два электрокалориметра, два термометра, технические весы с разновесами, исследуемая жидкость, сосуд с водой. Теория работы и описание прибора Удельной т...

Русский

2012-11-08

119.5 KB

72 чел.

Определение удельной теплоемкости жидкости с помощью электрокалориметра

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>

cx

<cx>

Ед. изм.

кг

кг

кг

кг

Дж/ кг*К

Дж/ кг*К

Дж/ кг*К

Дж/ кг*К

1

2

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.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

58230. Революция в Нидерландах 56 KB
  Руководителями оппозиции были принц Вильгельм Оранский-Нассау немец граф Эгмонт и адмирал Горн. Вильгельм Оранский бежал за границу. Оранский в 1568-1572 гг. После поражений на юге Вильгельм Оранский прибыл на север.
58231. Формування відповідальної безпечної поведінки в сучасних 92.5 KB
  Тренер пропонує учасникам за власним бажанням обговорити найважчі запитання, а також спробувати заповнити анкету і оцінити рівень відповідальності за своє життя і здоров’я.
58232. Самый глубокий звук [α] из всех гласных французского языка 91 KB
  Это самый глубокий звук из всех гласных французского языка. Единственный звук, в котором нет продвижения вперед языка, а наоборот язык оттянут назад. Рот широко открыт, язык лежит плоско.
58233. Weihnachten 97.5 KB
  И наконец наступает само рождество. Вечером 24 декабря вся семья собирается вокруг елки. Это давняя традиция: этот праздник празднуют в кругу семьи. Зажигают свечи и поют рождественские песни: «Спокойная ночь, святая ночь», «о веселое, блаженное, милостивое рождество». Потом все садятся за празднично накрытый стол, едят рождественского гуся и кексы и пьют вино.
58236. ХОЗЯЙСТВЕННЫЕ ФАКТЫ, СРЕДСТВА И ОПЕРАЦИИ КАК ОБЪЕКТЫ БУХГАЛТЕРСКОГО УЧЕТА 83.5 KB
  Они отражаются в учете бухгалтерскими записями по дебету и кредиту соответствующих счетов на основе первичной документации составляемой в момент совершения операций а если это по тем или иным причинам невозможно непосредственно после их окончания.