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

73851. ПЕРИОДИЗАЦИЯ ИСТОРИИ СРЕДНИХ ВЕКОВ. РАННИЙ ФЕОДАЛИЗМ. ГЕНЕЗИС ФЕОДАЛИЗМА В ЕВРОПЕ 116.5 KB
  Поэтому Европу принято делить на несколько регионов: ЮЗ – Италия Испания Южная Галлия Византия Франкское государство Германия Центральная Европа – Польша Чехия Венгрия Славяно-Балканский регион СЗ Скандинавия Британские острова. ПРОИСХОЖДЕНИЕ И РАССЕЛЕНИЕ СЛАВЯН. Происхождение славян. Первые известия о славянах.
73852. Правление Александра Невского 107 KB
  Даниил Александрович Юрий Даниилович Иван Калита. сообщает что Юрий заложил город Москву на новом месте. Так и на месте вятичского городка Юрий заложил новый город. Когда Константин временно примирился с братьями Юрий осадил Москву.
73853. Симеон Гордый, Иван Красный, Дмитрий Донской. Борьба за сохранение старшинства 63 KB
  Дмитрий Иванович. После Ивана Красного остались его два малолетних сына – Дмитрий род. Ранняя смерть великого князя и отсутствие взрослого преемника – князем Москвы стал Дмитрий Иванович – ему еще не было девяти лет – вновь поставил вопрос о старшинстве Москвы.
73854. Ранняя Русская держава. Олег, Игорь. Походы на Византию 88 KB
  В правление Ольги многое будет упорядочено Святослав пойдет по стопам своих предшественников но его политика завершится крахом. После гибели Игоря в Киеве остался его малолетний сын Святослав и вдова Ольга. а Святослав родился не ранее 935 – 940 г. но в этом случае Святослав стал бы полноправным правителем ему было бы 16 лет в то время как ПВЛ говорит о его детском возрасте.
73855. Начало правления Владимира Святославича. Языческая реформа. Выбор вер 161.5 KB
  Перун – бог громовержец, его Владимир сделал главным богом, перед ним постоянно горел огонь. Хорс и Дажьбог – ипостаси солнечного божества, Стрибог – родоначальник ветров, ветры – стрибожьи внуки, Симаргл/Семаргл – спорно – либо божество
73856. Начало княжеских усобиц при Святополке Изяславиче. Нашествия половцев 177.5 KB
  Вопрос с Киевским престолом. Теперь правами на Киев согласно праву старшинства обладали сыновья Изяслава из которых в живых остался только Святополк затем сыновья Святослава и только затем сыновья Всеволода. Киев мог бы занять и Владимир Мономах однако этого он не сделал опасаясь вражды со Святополком. Святополк пришел в Киев и был принят киевлянами с радостью.
73857. Новгородская земля 149.5 KB
  Участие Новгорода во Владимирских усобицах. После разгрома Ростиславичей в борьбе за Владимир Новгородцам для противостояния с Всеволодом Большое гнездо пришлось идти на союз со Смоленском. И новгородцы призвали сына киевского князя Святослава Всеволодовича Черниговского Владимира.
73858. Роль налога как основной категории налогового права 110.5 KB
  Роль налога как основной категории налогового права. Понятие налога и виды налогов. Категория налога исследуется учеными с различных позиций. Финансовый аспект связан с выражением экономической сущности налога и проявляется в экономической природе отношений возникающих между государством и налогоплательщиком.
73859. Характеристика элементов юридической конструкции налога. 235.5 KB
  Характеристика элементов юридической конструкции налога. Между элементами юридической конструкции налога образуются системные связи которые определяют особенности функционирования этой системы и определяют характеристики устанавливаемого налога как целостного правового механизма. Поэтому целесообразно рассматривать характеристики элементов юридической конструкции налога в той последовательности в которой они используются при формировании законопроекта о конкретном налоге и при исследовании действующих законов о налогах. Группа элементов...