Лабораторная работа: Дослідне підтвердження закону Бойля-Маріотта
,(7)
де С – молярна теплоємкість, що визначена дослідним шляхом;
С T – теоретична молярна теплоємкість.
Контрольні запитання
Що називають питомою теплоємкістю речовини?
Залізу чи воді однакових мас потрібно надати більше теплової енергії, щоб їх підігріти на 1 0 С? ( Використовуйте таблицю питомих теплоємкостей різних речовин, наприклад, у збірнику задач і запитань Р. А. Гладковой, 1988 року видання на сторінці 376)
Чому калориметр має дві посудини? Чи буде звичайний термос для зберігання гарячого чаю або охолодженої води ідеальним калориметром для проведення цього досліду? Чому?
Навіщо корпус (посудину) сучасного електрочайника для нагрівання води зроблено з пластмаси, а не з заліза? Як це впливає на коефіцієнт корисної дії (ККД) електроприладу?
Що швидше нагріється від 0 0 С до 100 0 С - 1 кг води, чи 4 кг заліза від одного і того самого нагрівника? (Використовуйте таблицю питомих теплоємкостей різних речовин)
Чому вдень вода холодніше суши, а вночі – навпаки?
Як записується рівняння теплового балансу для випадку теплопередачі?
Яка приладна похибка кожного приладу, який був використаний у роботі?
На чому засновано метод вимірювання температури?
Висновки
Оформлення звіту
Лабораторна робота №4 (2 години)
Тема Порівняння молярних теплоємкостей металів
1 Мета роботи: дослідним шляхом перевірити закон П.Л. Дюлонга і А.Г. Пті.
2Прилади і обладнання :
Алюмінієве, мідне і залізне тіла, масою 50-100 г
Калориметр
Термометр
Посуд з водою
Електроплитка
Важелі з важками
Мензурка (одна на всіх)
Загальні теоретичні положення
Молекули і атоми різних речовин перебувають у безперервному хаотичному (невпорядкованому) русі. У твердих тілах вони коливаються навколо положень рівноваги, тобто, вліво – вправо, вверх – вниз, вперед – назад та в різних напрямках. Це обумовлено існуванням у твердих тілах кристалічної решітки. У рідинах молекули та атоми рухаються коливально – обертально, тому що стикаються між собою та хаотично рухаються навколо один одного. У газах молекули та атоми рухаються поступально, а після зіткнення один з одним змінюють напрямок руху.
При нагріванні речовини збільшуються інтенсивність і середня швидкість руху молекул та атомів, але це відбувається для різних речовин по різному. Одна речовина швидше нагрівається, ніж інша, тому що вони мають різні маси у молекул, різні сили взаємодії між молекулами, атомами.
Температура є макропараметром, який характеризує інтенсивність руху великої кількості молекул, атомів. Чим більша температура – тим більші середні швидкості руху молекул та атомів і більша внутрішня (теплова) енергія тіла.
При теплообміні більш нагріте тіло (електроплита) передає теплову енергію менш нагрітому тілу (чайнику з водою). Або теплообмін відбувається між двома тілами з різними початковими температурами: у більш нагрітого тіла температура зменшується, а у менш нагрітого тіла температура збільшується. Коли їхні температури зрівняються, теплопередача зупиняється і наступає теплова рівновага.
Щоб визначити кількість теплоти Q , яку потрібно надати тілу масою m для його нагрівання від температури t 1 до температури t 2 використовують формулу:
, (1)