Лабораторная работа: Дослідне підтвердження закону Бойля-Маріотта
Молярна теплоємкість речовини С – це кількість теплоти, яку надають тілу, яке складається з 6,02 1023 штук молекул або атомів ( це відповідає кількості речовини ν = 1 моль ) для його нагрівання на 1 0 С .
Теплоємкість одного моля речовини називають його молярною теплоємкістю.
Молярна теплоємкість зв’язана з питомою теплоємкістю тої самої речовини:
, (2)
де М – молярна маса твердих речовин, 
;
С - молярна теплоємкість твердих речовин, 
;
с - питома теплоємкість твердих речовин, 
;
Для твердих речовин молярні теплоємкості при постійному тиску Ср і при постійному об’ємі СV однакові, тому говорять просто про питому теплоємкість.
Як було встановлено П.Л. Дюлонгом і А.Г. Пті, молярна теплоємкість твердих одноатомних тіл майже однакова і дорівнює:
, (3)
де R= 8,31 – універсальна газова стала.
Закон Дюлонга і Пті є дійсним для твердих одноатомних тіл для достатньо високих температур. Для більшості тіл такою високою температурою є вже кімнатна температура.
Для деяких тіл з малою атомною масою, наприклад, берилію, бора, вуглецю (структури алмазу), молярну теплоємкість можна визначити і при високих температурах за законом Дюлонга і Пті. Навпаки, при охолоджені, для всіх тіл закон Дюлонга і Пті не дає точне визначення молярної теплоємкості, тобто, є відходження від закону.
При охолодженні теплоємкість всіх тіл зменшується. Ці твердження теорії можна перевірити. Для цього достатньо визначити кількість теплоти Q , яку віддає тверде тіло з відомими масами m і M при охолодженні в інтервалі температур ∆Т і скористатися формулою 5.
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.
4.16Опустіть тіло в посуд з киплячою водою.
4.17За допомогою мензурки виміряйте і налийте у калориметр 100 мл води при кімнатній температурі. Виміряйте термометром початкову температуру води і калориметра t 1 .
4.18Опустіть у калориметр тіло, нагріте до температури 100ºС , і визначте температуру t 2 у калориметрі після встановлення теплової рівноваги між тілом, водою і калориметром.
4.19З 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 .
4.20Обчислюємо молярну теплоємкість тіла, використовуючи вираз:
,(5)