Порядок выполнения работы. Задание №1. Определение удельной и молярной теплоемкости алюминия

Задание №1. Определение удельной и молярной теплоемкости алюминия

1. Определить массу тела т ₁из алюминия. Определить массу внутреннего стаканчика калориметра т ₂.

2. Опустить за нить алюминиевое тело в нагреватель с кипящей водой на 5 мин. За это время исследуемое тело нагреется до температуры кипящей воды t ₁=100 °С.

3. Налить m₃ =200 г. холодной воды из под крана во внутренний стаканчик калориметра и измерить ее температуру t ₂.

4. Нагретое тело сразу перенести за нить в калориметр и перемешать воду для выравнивания температур тела и воды. Закрыть калориметр крышкой. Опустить термометр в калориметр, вставив его в крышку калориметра.

5. Наблюдать за показаниями термометра. В момент, когда температура прекратит увеличиваться, измерить температуру воды в калориметре t – это и есть температура термодинамического равновесия.

6. Найти удельную теплоемкость алюминия по формуле (9.15), где удельная теплоемкость воды с ₃ = 4186 Дж/(кг·К).

7. Опыт повторить два раза.

8. ВНИМАНИЕ: Все значения температуры по шкале Цельсия перевести в градусы по шкале Кельвина по формуле:

.

9. Вычислить среднее значение, абсолютную и относительную погрешность измерения удельной теплоемкости. Записать истинное значение теплоемкости.

10. Вычислить молярную теплоемкость алюминия С _m по формуле (9.5), используя значение молярной массы алюминия m _Al =0,027 кг/моль.

11. Данные измерений и вычислений занести в таблицу 1.

Таблица 1.

№	m 1, кг	m 2, кг	m 3, кг	Т 1, К	Т 2, К	Т, К	с 2,	<с 2 >,	D с 2,	< D с 2 >,	e, %
с 2=
С m =

12. Сравнить полученное значение удельной теплоемкости алюминия с известным табличным значением: с_Al = 896 Дж/(кг·К).

13. Проверить для алюминия закон Дюлонга и Пти (9.6). Сделать вывод.

Вычисления к заданию №1:

Вывод:

Задание №2. Определение удельной и молярной теплоемкости латуни

1. Выписать из задания №1 полученное среднее значение удельной теплоемкости алюминия < с ₂ >.

2. Провести измерения, аналогичные пунктам 1-9 задания №1, используя в качестве исследуемого тело из латуни.

3. Найти удельную теплоемкость латуни по формуле (9.14), где удельная теплоемкость воды с ₃ = 4186 Дж/(кг·К).

4. Вычислить молярную теплоемкость латуни С _m по формуле (9.5), используя значение молярной массы латуни m_лат=0,129 кг/моль.

5. Данные измерений и вычислений занести в таблицу 2.

Удельная теплоемкость алюминия: < с ₂> = __________________________

Таблица 2.

№	m 1, кг	m 2, кг	m 3, кг	Т 1, К	Т 2, К	Т, К	c,	<c>,	D c,	< D c>,	e, %
с =
Сm =

6. Сравнить полученное значение удельной теплоемкости латуни с известным табличным значением: с _лат = 386 Дж/(кг·К).

7. Проверить для латуни закон Дюлонга и Пти (9.6). Сделать вывод.

Вычисления к заданию №2:

Вывод:

Контрольные вопросы защиты лабораторной работы:

1. Что изучает термодинамика? Что такое термодинамическая система, процесс? Какие бывают виды термодинамических систем, процессов?

2. Что такое количество теплоты? Запишите и сформулируйте Первое начало термодинамики. Объясните, что будет происходить с термодинамической системой при сообщении ей количества тепла (два механизма).

3. Запишите выражения и дайте определения теплоемкости, удельной и молярной теплоемкости.

4. Сформулируйте закон Дюлонга и Пти. Сравните полученные Вами значения молярных теплоемкостей алюминия и латуни с законом Дюлонга и Пти.

5. Запишите и объясните уравнение теплового баланса (9.9) для калориметрического метода. Сделайте вывод выражений (9.14) и (9.15) для определения удельных теплоемкостей латуни и алюминия.

Дата добавления: 2014-10-31