Приборы и материалы: металлический цилиндр на нити, измерительный цилиндр, калориметр, термометр, весы учебные с набором разновесов (электронные весы), фильтровальная бумага или бумажная салфетка, сосуд с горячей водой, стакан с холодной водой.
Приборы и материалы: металлический цилиндр на нити, измерительный цилиндр, калориметр, термометр, весы учебные с набором разновесов (электронные весы), фильтровальная бумага или бумажная салфетка, сосуд с горячей водой, стакан с холодной водой.
| Масса воды в калориметре m₁, кг | Начальная температура воды t₁,°C | Масса цилиндра m₂, кг | Начальная температура цилиндра t₂,°C | Общая температура воды и цилиндра t,°C |
|---|---|---|---|---|
Цель: определить удельную теплоёмкость материала цилиндра.
Оборудование: перечисленные в условии калориметр, термометр, цилиндр, мерный цилиндр, весы, вода и салфетка.
Ход работы: измерить массу и начальную температуру холодной воды; прогреть цилиндр в горячей воде до её температуры; быстро перенести цилиндр в калориметр и измерить температуру равновесия; извлечь, высушить и взвесить цилиндр.
cв — удельная теплоёмкость воды,
cц — искомая удельная теплоёмкость;
mв,mц — массы воды и цилиндра;
t₁,t₂ — их начальные температуры;
t — общая температура.
Вода получает Qв=cвmв(t−t₁). Без потерь цилиндр отдаёт такую же теплоту: cцmц(t₂−t)=Qв. Поэтому cц=cвmв(t−t₁)/(mц(t₂−t)).
Таблица для измерений
| mв, кг | t₁±Δt,°C | mц±Δm, кг | t₂±Δt,°C | t±Δt,°C | cц, Дж/(кг·°C) | предполагаемое вещество |
|---|---|---|---|---|---|---|
Вывод: численную теплоёмкость и вещество нельзя установить без измерений. После расчёта результат сравнивают с таблицей 1; отклонение объясняют погрешностями, теплообменом со средой и нагревом калориметра.