З рівняння теплового балансу обчисліть кількість теплоти Q, яке передало тіло калориметру і воді

4.12 З рівняння теплового балансу обчисліть кількість теплоти Q, яке передало тіло калориметру і воді.

, (4)

де с_к – табличне значення питомої теплоємкості калориметра, ;

с_в - табличне значення питомої теплоємкості води, ;

t₁ - початкова температура води і калориметра, ⁰С;

t₂ - кінцева температура води, калориметра і металевого тіла, ⁰С;

m_к – маса калориметра, кг;

m_в – маса води у калориметрі, кг.

 

с_к=500; с_в=4200.

4.13 Обчислюємо молярну теплоємкість тіла, використовуючи вираз:

 ,(5)

де М – молярна маса металевого тіла, ;

m – маса металевого тіла, кг;

∆t = 100 - t₂ – на стільки зменшилася температура тіла при теплообміні у калориметрі, ⁰С.

Результати вимірювань і обчислень записуємо у звітну таблицю 1.

Таблиця 1

Звітна таблиця

№	Речовина металевого тіла	Маса тіла, (кг)	Маса калориметра, (кг)	Маса води у калориметрі, (кг)	Початкова температура води t1, (0С)	Температура у калориметрі після занурення тіла t2, (0С)	Кількість теплоти, переданої тілом, Q (Дж)	Зміна температури тіла ∆t=100-t2, (0С)	Молярна маса речовини М, (кг/моль)	Молярна теплоємкість речовини С, Дж/(моль·К)
1	Мідь (Cu)
2	Залізо (Fe)
3	Алюміній (Al)

4.14 Аналогічні вимірювання і обчислення виконуємо для алюмінієвого і залізного тіл.

4.15 Оцінити відносну похибку δ виконаних вимірювань.

Визначте, чи є різниця між результатами досліду і теорією за формулою 6:

,(6)

,(7)

де С – молярна теплоємкість, що визначена дослідним шляхом;

С_T – теоретична молярна теплоємкість.

Контрольні запитання

Що називають питомою теплоємкістю речовини?

Залізу чи воді однакових мас потрібно надати більше теплової енергії, щоб їх підігріти на 1 ⁰С? ( Використовуйте таблицю питомих теплоємкостей різних речовин, наприклад, у збірнику задач і запитань Р. А. Гладковой, 1988 року видання на сторінці 376)

Чому калориметр має дві посудини? Чи буде звичайний термос для зберігання гарячого чаю або охолодженої води ідеальним калориметром для проведення цього досліду? Чому?

Навіщо корпус (посудину) сучасного електрочайника для нагрівання води зроблено з пластмаси, а не з заліза? Як це впливає на коефіцієнт корисної дії (ККД) електроприладу?

Що швидше нагріється від 0 ⁰С до 100 ⁰С - 1 кг води, чи 4 кг заліза від одного і того самого нагрівника? (Використовуйте таблицю питомих теплоємкостей різних речовин)

Чому вдень вода холодніше суши, а вночі – навпаки?

Як записується рівняння теплового балансу для випадку теплопередачі?

Яка приладна похибка кожного приладу, який був використаний у роботі?

На чому засновано метод вимірювання температури?

Висновки Оформлення звіту

Лабораторна робота №4 (2 години)

Тема Порівняння молярних теплоємкостей металів