Условие задания
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3. Измерение удельной теплоёмкости вещества
Тема: Измерение удельной теплоёмкости вещества
Цель работы
Определить удельную теплоёмкость вещества (металлического цилиндра).
Оборудование
Калориметр, металлический цилиндр, термометр, весы, горячая и холодная вода.
Ход работы
- Налили в калориметр холодную воду массой примерно 0,2 кг.
- Измерили начальную температуру воды
t₁ = 20 °C - Узнали температуру горячего цилиндра
t₂ = 100 °C - Опустили горячий цилиндр в калориметр.
- После установления теплового равновесия измерили общую температуру
t = 24 °C - Вынули цилиндр, вытерли его и измерили массу
m₂ = 0,4 кг
Масса воды
m₁ = 0,2 кг
Таблица 13
m₁ = 0,2 кг
t₁ = 20 °C
m₂ = 0,4 кг
t₂ = 100 °C
t = 24 °C
Расчёты
c воды = 4200 Дж/(кг·°C)
Количество теплоты, полученное водой:
Q₁ = c₁ m₁ (t − t₁)
Q₁ = 4200 · 0,2 · (24 − 20)
Q₁ = 4200 · 0,2 · 4
Q₁ = 840 · 4
Q₁ = 3360 Дж
Пренебрегая потерями тепла:
Q₂ = Q₁
Количество теплоты, отданное цилиндром:
Q₂ = c₂ m₂ (t₂ − t)
3360 = c₂ · 0,4 · (100 − 24)
3360 = c₂ · 0,4 · 76
3360 = c₂ · 30,4
c₂ = 3360 / 30,4
c₂ ≈ 111 Дж/(кг·°C)
Вывод
Удельная теплоёмкость металла получилась
c ≈ 110 Дж/(кг·°C)
Полученное значение близко к удельной теплоёмкости свинца (≈130 Дж/(кг·°C)).
Погрешность объясняется тепловыми потерями и неточностью измерений.