Порядок выполнения работы
1. Вынуть внутренние сосуды калориметров из внешних и записать в таблицу массу
m1 алюминиевого стакана из-под воды и массу m2 алюминиевого стакана из-под исследуемой жидкости, которые на них указаны.
2. Во внутренний сосуд калориметра для воды налить чистую воду так, чтобы высота уровней воды и исследуемой жидкости - трансформаторного масла были приблизительно одинаковы.
3. Взвесить на весах алюминиевые стаканы с водой и трансформаторным маслом и
по разности измеренных масс стаканов с жидкостями и без них определить массу mв воды и массу трансформаторного масла mж..
4. Аккуратно поставить алюминиевые стаканы во внешние сосуды калориметров, опустить в них параллельно соединенные нагреватели, опустить термометры и через 2-3 минуты записать начальные температуры воды t1 и масла t3 в таблицу.
При считывании температуры термометры должны оставаться погруженными в жидкости!
5. С разрешения преподавателя включить источник постоянного тока, ручкой регулятора установить ток I = 2 А и, помешивая жидкости термометрами, нагреть трансформаторное масло на 4-5 0С. Выключить источник тока и записать конечные температуры воды t2 и масла t4.
5. Выполнить опыт три раза, каждый раз нагревая трансформаторное масло на
4-5 0С. Массы воды, масла и внутренних стаканов остаются постоянными.
Начальные температуры воды и масла в каждом последующем опыте равны конечным значениям температур в предыдущем опыте.
6. По формуле (5) определить удельную теплоёмкость cж трансформаторного масла.
7. Рассчитать погрешности измерений.
8. По цели работы написать вывод, записать удельную теплоемкость трансформаторного масла в виде доверительного интервала, сравнить его с табличным значением.
Таблица
| № изм. | mв, кг | m1, кг | t1, 0С | t2, 0С | mж, кг | m 2, кг | t3, 0С | t4, 0С | cж ,
| D cж,
| δ, % |
| Среднее значение | - | - | - | - |
Справочная таблица
| Удельная теплоемкость веществ | Вода | св | 4190Дж/(кг·К) |
| Калориметр 1, 2 (А1) | сст | 890Дж/(кг·К) |
Контрольные вопросы
1. Что называется внутренней энергией, количеством теплоты?
2. Что такое теплообмен?
3. Что называется удельной теплоемкостью вещества? Единица её измерения в СИ.
4. От чего зависит теплоемкость вещества?
5. Объяснить суть метода электрокалориметра.
6. Вывести формулу (5) для экспериментального определения удельной теплоемко-
сти исследуемой жидкости.
7. Как происходит передача теплоты от нагретых спиралей к жидкостям?
8. В процессе измерений необходимо непрерывно помешивать жидкости. Зачем?
9. При каких условиях нагреватели отдают, а калориметры с жидкостями принима-
ют одинаковое количество теплоты, т.е. как в эксперименте поддерживается
условие теплового баланса (4)?
Литература
1. Трофимова Т.И. Курс физики. М.: Академия, 2008. – 560 с. § 53.
2. Грабовский Р.И. Курс физики. СПб.: Лань. 2005. -608 с. Ч. I, § 56.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2-06