Порядок выполнения работы

 

1. Налить воду в колбу-парообразователь В, включить электроплитку в сеть. Под стеклянную трубку сухопарника поставить стакан для сбора воды.

2. Определить массу mст внутреннего стакана калориметра путем взвешивания на ве-

сах и записать в таблицу.

3. Налить воду во внутренний стакан калориметра на несколько см ниже его краев, взвесить стакан с водой и записать их суммарную массу m1 в таблицу.

4. Опустить термометр в стакан с водой, измерить начальную температуру t1 воды и записать в таблицу.

5. После того, как вода в колбе закипит и из трубки сухопарника С нач­нёт выходить

пар, осторожно взять калориметр, поднести его под трубку сухопарника С и погрузить трубку на глубину 2-3 мм в воду. Интенсивно перемешивая термометром воду, вести наблюдение за изменением ее температуры.

6. После повышения температуры воды на 6-8 0C отставить калориметр с водой (на его место опять поставить стакан, чтобы вода не капала на штатив) и, тщательно перемешав, измерить температуру смеси t2, записать в таблицу.

6. Определить путем взвешивания массу m2 внутреннего стакана с водой после конден-

сации туда пара и записать в таблицу.

Замечание. Чтобы после каждого опыта не вынимать термометр и горячий внутренний стакан калориметра с водой из внешнего стакана для определения масс m1 и m2, удобнее до начала эксперимента определить массу М внешнего стакана калориметра с термометром, а затем взвешивать весь калориметр с термометром, из этой массы вычитать массу М. В этом случае кроме удобства и безопасности измерений повышается точность измерения масс за счет уменьшения потерь воды на термометре.

7. Опыт повторить пять раз. В каждом последующем опыте массу m1 брать равной массе m2 в предыдущем опыте. Аналогично, начальная температура t1 воды в каждом последующем опыте близка к конечной температуре t2 воды в предыдущем опыте.

8. Для всех опытов рассчитать массу воды mв = m1 – mст и массу конденсата

mк= m2 – m1. По формуле (3) определить удельную теплоту парообразования r воды.

9. Рассчитать среднее значение удельной теплоты парообразования <r> воды и срав-

нить его с табличным значением.

Таблица

 

№ mст , кг m1, кг mв , кг (m1 – mст) m2, кг mк, кг (m2 – m1) t1, 0С t2, 0С tк, 0С r, Дж/кг <r>, Дж/кг
1.                      
2.              
3.              
4.              
5.              

 

Справочная таблица

 

 

Удельная теплоемкость, вода   св
алюминий сст

 

Контрольные вопросы

1. Что называется парообразованием, испарением, кипением?

2. Каков механизм испарения с точки зрения молекулярно-кинетической теории?

3. Что такое конденсация?

4. Почему испарение сопровождается охлаждением, а конден­сация - выделением

теплоты?

5. Какой пар называется насыщенным, как плотность и давление насыщенного пара

зависят от температуры?

6. Что называется удельной теплотой парообразования жидкости?

7. Каков механизм кипения?

8. Что называется температурой кипения и как она зависит от внешнего давления?

8. В чем суть калориметрического метода определения удельной теплоты паро­обра-

зования жидкости?

9. Выведите формулу для определения удельной теплоты паро­образования жидкости.

 

Литература

 

 

1. Трофимова Т.И. Курс физики. М.: Академия, 2008. – 560 с. § 62, 74, 75.

2. Грабовский Р.И. Курс физики. СПб.: Лань. 2005. -608 с. Ч. I, § 66, 68.

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2-08