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

68 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

23656. Семантические сети 170 KB
  Семантические сети Семантической сетью является структура данных имеющая определенный смысл как сеть. Стандартного определения семантической сети не существует но обычно под ней подразумевают следующее: Семантическая сеть это система знаний имеющая определенный смысл в виде целостного образа сети узлы которой соответствуют понятиям и объектам а дуги отношениям между объектами. Следовательно всевозможные сети можно рассматривать как сети входящие в состав семантической сети. Поэтому в контексте знакомства с СОЗ семантические сети...
23657. Продукционные модели. ЕСЛИ - ТО (явление - реакция) 166 KB
  Эти две отличительные черты и определили широкое распространение методов представления знаний правилами. Программные средства оперирующие со знаниями представленными правилами получили название продукционных систем или систем продукции и впервые были предложены Постом в 1941 году. Общим для систем продукции является то что они состоят из трех элементов: Набор правил используемых как БЗ его еще называют базой правил; Рабочая память где хранятся предпосылки касающиеся отдельных задач а также результаты выводов получаемых на основе...
23658. Представление знаний с применением фреймов 143.5 KB
  Понятие фрейма и слота В сложных семантических сетях включающих множество понятий процесс обновления узлов и контроль связей между ними становится затруднительным. В каждом узле понятия определяются набором атрибутов и их значениями которые содержатся в слотах фрейма. Слот это атрибут связанный с узлом в системе основанной на фреймах. Слот является составляющей фрейма.
23659. Стратегии поиска в СОЗ 105.5 KB
  7 Начальныесостояния Цель конечные состояния Реализует возможность выбора Выполняет шаги от начального состояния к новым более близким к цели Исходные посылки и факты Поиск Стратегия поиска B A C C A B A B C A B C C B A B C A B A C C A B A B C C A B B A C A B C A C B 8. Стратегии поиска в СОЗ 8. Поиск в СОЗ Причем поиск конечного состояния выполняется автоматически на основе реализованной в СОЗ стратегии поиска которая: реализует возможность выбора; позволяет выполнять шаги от начального...
23660. Нечеткие множества в системах основанных на знаниях 462.5 KB
  Для ее решения вводится два показателя: П АiФ = sup min фu Aiu это возможность что нечеткое множество Ф принадлежит значению Аi атрибута Ã. Рассмотрим геометрическую интерпретацию определения ПА1Ф: min фu A1u – представляет собой треугольник SQR т. sup min фu A1u – это точка Q т. Тогда ПА1Ф = min {max 0 min 1 1 m1 m2 1 2 max 0 min 1 1 m2 m1 2 1 }.
23661. Основы построения систем основанных на знаниях (Соз) 68 KB
  Предположим нас интересует что имеет Иван: Запрос: имеет иван Вещь Ответ: Вещь = машина Если мы заполним базу еще рядом фактов имеет петр руб.500 имеет петр телевизор цена видео 4200 цена приемник 20 цена часы 70 тогда на аналогичный запрос но только относительно Петра мы получим ответ: Запрос: имеет петр Вещь Ответ: Вещь = часы Вещь = руб 500 Вещь = телевизор Заметим что имя петр мы вводим со строчной буквы так как это атом; а Вещь является переменной и записывается с заглавной буквы. Чтобы не...
23662. Экспертные системы. Назначения ЭС и основные требования к ним 78 KB
  Экспертные системы Система основанная на знаниях система программного обеспечения основными структурными элементами которой являются базы знаний и механизм логических выводов. Основными требованиями к ЭС являются: использование знаний связанно с конкретной предметной областью; приобретение знаний от эксперта; определение реальной и достаточно сложной задачи; наделение системы способностями эксперта. которые обладают общими качествами: имеют огромный багаж знаний о конкретной предметной области; имеют большой опыт работы в этой...
23663. Приобретение и формализация Знаний 465 KB
  Одной из них является чтректура получившая название дерево решений. Вместе с тем использование дерева решений может быть эффективно там где знания представляются в виде правил. Структура дерева решений иллюстрирует отношения которые должны быть установлены между правилами в хорошо организованной БЗ. Представление знаний в виде дерева решений Базируясь на знаниях эксперта графически диаграмму всех возможных исходов данной консультации можно представить в виде рис.
23664. Представление знаний с использованием логики предикатов 337.5 KB
  S2: получает студент стипендию  сдает успешно сессию студент S3: сдает успешно сессию студент Задача которую надо решить состоит в том чтобы ответить на запрос получает ли студент стипендию Когда используется обычная система логического вывода то такой вопрос представляется в виде отрицания S:  получает студент стипендию и система должна отвергнуть это отрицание при помощи других предложений демонстрируя что данное допущение ведет к противоречию. ШАГ 1 Система на первом шаге применит правило к родительским...