Мы в классе не дописали лабораторную работу по за 8 класс. тема: измерение удельной теплоёмкости твёрдого тела. цель работы : определить удельнуб теплоёмкость металлического цилиндра. приборы и материалы : стакан с водой, калориметр, термометр, весы, гири, металлический цилиндр на нити, сосуд с горячей водой. масса воды в калориметре(m1) - 0,1кг, началиная температура воды(т1) - 30°.масса цилиндра, я не знаю заполнить. начальная температура цилиндра, ну у меня начальная температура горягей воды(т2) - 70. общая температура воды и цилиндра -? . кроме того что написанно в учебнике можете ещё расцитать цену деления. ​

Тема сегодняшнего занятия посвящена тому, каким образом можно определить удельную теплоемкость вещества опытным путем, т. е. на практике. Конкретно мы рассмотрим определение теплоемкости на примере твердого тела – металлического (латунного) цилиндра.

Цель работы: определить удельную теплоемкость металлического цилиндра.

Объект исследования: латунный цилиндр, подвешенный на нити.

Приборы и материалы: металлический цилиндр на нити (рис. 1), стакан с горячей и стакан с холодной водой (рис. 2), два термометра (рис. 3), весы (рис. 4), калориметр (рис. 5).







Рис. 1. Металлический цилиндр (Источник)

Рис. 2. Стакан с водой (Источник)

Рис. 3. Термометр (Источник)





Рис. 4. Весы (Источник)

Рис. 5. Калориметр (Источник)

Ход работы

1. Поместим металлический цилиндр в стакан с горячей водой и измерим термометром ее температуру. Она будет равняться температуре цилиндра, т. к. через определенное время температуры воды и цилиндра сравняются.

2. Затем нальем в калориметр холодную воду и измерим ее температуру.

3. После этого поместим привязанный на нитке цилиндр в калориметр с холодной водой и, помешивая в нем воду термометром, измерим установившуюся в результате теплообмена температуру (рис. 6).



Рис. 6. Ход выполнения лабораторной работы

Обработка данных и вычисление результата

Измеренная установившаяся конечная температура в калориметре и остальные данные позволят нам рассчитать удельную теплоемкость металла, из которого изготовлен цилиндр. Вычислять искомую величину мы будем исходя из того, что, остывая, цилиндр отдает ровно такое же количество теплоты, что и получает вода при нагревании, происходит так называемый теплообмен (рис. 7).



Рис. 7. Теплообмен

Соответственно получаем следующие уравнения. Для нагрева воды необходимо количество теплоты:

, где:

 удельная теплоемкость воды (табличная величина), ;

 масса воды, которую можно определить с весов, кг;

 конечная температура воды и цилиндра, измеренная с термометра, o;

 начальная температура холодной воды, измеренная с термометра, o.

При остывании металлического цилиндра выделится количество теплоты:

, где:

 удельная теплоемкость металла, из которого изготовлен цилиндр (искомая величина), ;

 масса цилиндра, которую можно определить с весов, кг;

 температура горячей воды и, соответственно, начальная температура цилиндра, измеренная с термометра, o;

 конечная температура воды и цилиндра, измеренная с термометра, o.

Замечание. В обеих формулах мы вычитаем из большей температуры меньшую для определения положительного значения количества теплоты.

Как было указано ранее, в процессе теплообмена количество теплоты, полученное водой, равно количеству теплоты, которое отдал металлический цилиндр:

.

Следовательно, удельная теплоемкость материала цилиндра:



Полученные результаты в любой лабораторной работе удобно записывать в таблицу, причем проводить для получения усредненного максимально точно приближенного результата несколько измерений и вычислений. В нашем случае таблица может выглядеть примерно следующим образом:

Масса воды в калориметре

Начальная температура воды

Масса цилиндра

Начальная температура цилиндра

Конечная температура

, кг



, кг





Вывод: вычисленное значение удельной теплоемкости материала цилиндра .

Сегодня мы рассмотрели методику проведения лабораторной работы по измерению удельной теплоемкости твердого тела. На следующем уроке мы поговорим о выделении энергии при сгорании топлива.