Метод змішування

Визначення питомої теплоємності речовини методом змішування грунтується на термодинамічному принципі, за яким тіла при кон­такті обмінюються теплом до моменту досягнення однакової температури.

Для визначення питомої теплоємностї твердого тіла його нагрівають у спеціальному нагрівнику та занурюють у калориметр з холодною водою.

Нехай маса тіла т, початкова температура його кінцева температура . Тоді кількість тепла, яку віддасть тіло при охолодженні,

Q = mc( - ) (25)

Якщо втрати в зовшшнє середовище дуже малі, ними можна знехтувати. Тоді кількість теплоти на нагрівання води та кало­риметра

(26)

де – маса води в калориметрі; – її температура до експерименту; – її питома теплоємність; т₂ – маса калориметра з мішалкою; – питома теплоємність калориметра з мішалкою; 0,46 V – водяний еквівалент термометра (V – об'єм зануреного термометра).

Користуючись законом збереження i перетворення енергії та нехтуючи обміном теплоти з зовнішнім середовищем, на підставі рівностей (25) та (26) записуємо

тс ( — )= ( + т₂с₂ + 0,46 V) ( — ),

Звідки

(27)

Для визначення питомої теплоємності твердого тіла методом змішування використовують прилад Реньо (рис.7).

Рис. 7. Схематичне зображення приладу Реньо: 1 – кронштейн; 2 – підкладка; 3 – зовнішня посудина калориметра;

Для вимірювання наливають воду в пароутворювач i вмикають електроплитку 11. На технічних терезах зважують тiлo з точністю до 0,1 г (якщо температуру можна виміряти з точністю до 0,03 град, то й тілозважують до 0,01 г), занурюють його в нагрівник i вставляють термометр 7. Після цього зважують пустий калориметр з мішалкою i з водою . При температурі в нагрівнику вище 80 °С термометром 4 визначають початкову температуру води i калориметра , термометром 7 – початкову тем­пературу нагрітого тіла . Зануривши тіло в калориметр, через певний час фіксують рівноважну температуру системи вода–тіло–калориметр .

За формулою (27) обчислюють питому теплоємність досліджуваних тіл.

Дата добавления: 2015-05-26