Условие задания
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2. Изучение процесса теплообмена
Тема: Изучение процесса теплообмена
Цель работы
Сравнить количество теплоты, отданное горячей водой, и полученное холодной водой.
Оборудование
Калориметр, термометр, измерительный цилиндр, горячая и холодная вода.
Ход работы
Ход работы
- С помощью измерительного цилиндра налили в калориметр 100 мл горячей воды, а в стакан — 100 мл холодной воды.
- Измерили начальную температуру холодной воды t₁ = 20 °C, затем горячей воды t₂ = 80 °C.
- Аккуратно вылили холодную воду в калориметр с горячей водой, перемешали и измерили температуру смеси t = 48 °C.
- Определили массу воды по формуле
m = ρV
ρ = 1000 кг/м³
V = 0,0001 м³
m = 1000 · 0,0001
m = 0,1 кг
m₁ = 0,1 кг
m₂ = 0,1 кг
- Рассчитали количество теплоты, полученное холодной водой:
Q₁ = c m₁ (t − t₁)
Q₁ = 4200 · 0,1 · (48 − 20)
Q₁ = 11760 Дж
- Рассчитали количество теплоты, отданное горячей водой:
Q₂ = c m₂ (t₂ − t)
Q₂ = 4200 · 0,1 · (80 − 48)
Q₂ = 13440 Дж
- Сравнили Q₁ и Q₂. Установили, что Q₂ > Q₁.
Расчёты
c = 4200 Дж/(кг·°C)
Q₁ = c m₁ (t − t₁)
Q₁ = 4200 · 0,1 · (48 − 20)
Q₁ = 4200 · 0,1 · 28
Q₁ = 420 · 28
Q₁ = 11760 Дж
Q₂ = c m₂ (t₂ − t)
Q₂ = 4200 · 0,1 · (80 − 48)
Q₂ = 4200 · 0,1 · 32
Q₂ = 420 · 32
Q₂ = 13440 Дж
ΔQ = 13440 − 11760
ΔQ = 1680 Дж
Вывод
Количество теплоты, отданное горячей водой, больше количества теплоты, полученного холодной водой.
Часть теплоты пошла на нагревание калориметра и окружающей среды.
Следовательно, при теплообмене часть энергии теряется.