Лабораторная работа: Дослідне підтвердження закону Бойля-Маріотта
Калориметр складається з двох металевих циліндричної форми посудин, вставлених одна в одну. Велика посудина стоїть на дерев’яній підставці, а менша посудина стоїть на дерев’яній хрестовині. Відомо, що дерево і повітря погано проводять тепло, що заважає теплообміну з навколишнім середовищем.
Порядок виконання роботи
4.1 Визначте за допомогою терезів і важків масу калориметра mк і маси m мідного, залізного і алюмінієвого тіл.
4.9 Опустіть тіло в посуд з киплячою водою.
4.10За допомогою мензурки виміряйте і налийте у калориметр 100 мл води при кімнатній температурі. Виміряйте термометром початкову температуру води і калориметра t 1 .
4.11Опустіть у калориметр тіло, нагріте до температури 100ºС , і визначте температуру t 2 у калориметрі після встановлення теплової рівноваги між тілом, водою і калориметром.
4.12З рівняння теплового балансу обчисліть кількість теплоти Q , яке передало тіло калориметру і воді.
, (4)
де ск – табличне значення питомої теплоємкості калориметра, ;
св - табличне значення питомої теплоємкості води, ;
t1 - початкова температура води і калориметра, 0 С ;
t2 - кінцева температура води, калориметра і металевого тіла, 0 С ;
mк – маса калориметра, кг;
mв – маса води у калориметрі, кг.
ск =500 ; св =4200 .
4.13Обчислюємо молярну теплоємкість тіла, використовуючи вираз:
,(5)
де М – молярна маса металевого тіла, ;
m – маса металевого тіла, кг ;
∆ t = 100 - t2 – на стільки зменшилася температура тіла при теплообміні у калориметрі, 0 С.
Результати вимірювань і обчислень записуємо у звітну таблицю 1 .
Таблиця 1
Звітна таблиця
№ |
Речовина металевого тіла | Маса тіла, (кг) | Маса калориметра, (кг) | Маса води у калориметрі, (кг) | Початкова температура води t1 , (0 С) | Температура у калориметрі після занурення тіла t2 , (0 С) | Кількість теплоти, переданої тілом, Q (Дж) | Зміна температури тіла ∆t=100-t2 , (0 С) |
Молярна маса речовини М, (кг/моль) | Молярна теплоємкість речовини С, Дж/(моль·К) |
1 | Мідь (Cu) | |||||||||
2 | Залізо (Fe) | |||||||||
3 | Алюміній(Al) |
4.14Аналогічні вимірювання і обчислення виконуємо для алюмінієвого і залізного тіл.
4.15Оцінити відносну похибку δ виконаних вимірювань.
Визначте, чи є різниця між результатами досліду і теорією за формулою 6 :