Как определить удельную теплоемкость стального цилиндра

Видео:Количество теплоты, удельная теплоемкость вещества. Практическая часть - решение задачи. 8 класс.Скачать

Лабораторная работа №2
Измерение удельной теплоемкости твердого тела

Цель работы

Определить удельную теплоёмкость металлического цилиндра.

Приборы и материалы

Стакан с водой, калориметр, термометр, весы, гири, металлический цилиндр на нити, сосуд с горячей водой.

Указания к работе

1. Налейте в калориметр воду массой 100 — 150 г комнатной температуры. Измерьте температуру воды.

2. Нагрейте цилиндр в сосуде с горячей водой. Измерьте её температуру (эта температура и будет начальной температурой цилиндра). Затем опустите его в калориметр с водой.

3. Измерьте температуру воды в калориметре после опускания цилиндра.

4. С помощью весов определите массу металлического цилиндра, предварительно обсушив его.

5. Все данные измерений запишите в таблицу.

а) количество теплоты Q₁, которое получила вода при нагревании:

Q₁ = c₁m₁(t — t₁),

c₁ — удельная теплоёмкость воды;

б) количество теплоты Q₂, отданное металлическим цилиндром при охлаждении:

Q₂ = c₂m₂(t₂ — t),

c₂ — удельная теплоёмкость вещества цилиндра, значение которой надо определить.

Зная, что количество теплоты, полученное водой при нагревании, равно количеству теплоты, отданному цилиндром при охлаждении, можно записать:

Q₁ = Q₂ = c₁m₁(t — t₁) = c₂m₂(t₂ — t).

В полученном уравнении неизвестной величиной является удельная теплоемкость c₂; . Подставив в уравнение значения величин, измеренных на опыте, вычислите c₂ — удельную теплоёмкость вещества, из которого изготовлен цилиндр. Сравните её с табличным значением.

Видео:Количество теплоты, удельная теплоемкость вещества. 8 класс.Скачать

Решебник по физике 8 класс Перышкин: задания и параграфы, проверь себя 1-4, лабораторные работы 1-11

Лабораторная работа 2.

Измерение удельной теплоемкости твердого тела

Цель работы: определить удельную теплоемкость металлического цилиндра. Приборы и материалы, стакан с водой, калориметр, термометр, весы, гири, металлический цилиндр на нити, сосуд с горячей водой.

1. Нальем в калориметр воду массой 0,012 кг, и измерим ее температуру (20 градусов).

2. Нагреем цилиндр в сосуде с горячей водой. Измерим температуру воды (70 градусов) и отпустим цилиндр в колориметр с холодной водой.

3. Немного подождем и измерим температуру воды в калориметре (30 градусов).

4. Вытащим цилиндр из калориметра, обсушим его и измерим его массу на весах (0,140 кг).

5. Все результаты измерений занесем в таблицу и рассчитаем удельну теплоемкость металлического цилиндра.

Вычислим удельную теплоемкость металлического цилиндра по формуле:

Где с₂ – удельная теплоемкость металлического цилиндра: с₁ = 4200 * Дж/кг 0 С – удельная теплоемкость воды; m₁ – масса воды в калорифере; t – температура нагретой цилиндром воды в калорифере; t₁ – температура холодной воды; m₂ – масса металлического цилиндра; t₂ – температура нагретого металлического цилиндра.

Выводы: Удельная теплоемкость металлического цилиндра равна 878 Дж/кг С, что близко к значению удельной теплоемкости для алюминия. Полученное значение несколько меньше табличного, что связано с невысокой точностью приборов и наличием теплообмена.

Шаблоны Инстаграм БЕСПЛАТНО

Хотите получить БЕСПЛАТНЫЙ набор шаблонов для красивого Инстаграма?

Напишите моему чат-помощнику в Telegram ниже ?

Вы получите: ? Бесплатные шаблоны «Bezh», «Akvarel», «Gold»

или пишите «Хочу бесплатные шаблоны» в директ Инстаграм @shablonoved.ru

Шаблоны Инстаграм БЕСПЛАТНО

Хотите получить БЕСПЛАТНЫЙ набор шаблонов для красивого Инстаграма?

Напишите моему чат-помощнику в Telegram ниже ?

Вы получите: ? Бесплатные шаблоны «Bezh», «Akvarel», «Gold»

Видео:Опыты по физике. Теплоемкость металловСкачать

Цель работы: определить удельную теплоемкость металлического цилиндра при теплообмене с водой. Приборы и материалы: калориметр, мензурка (измерительный. — презентация

Презентация была опубликована 8 лет назад пользователемДиана Еремина

Похожие презентации

Видео:УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОЕМКОСТЬ 8 класс физикаСкачать

Презентация на тему: » Цель работы: определить удельную теплоемкость металлического цилиндра при теплообмене с водой. Приборы и материалы: калориметр, мензурка (измерительный.» — Транскрипт:

2 Цель работы: определить удельную теплоемкость металлического цилиндра при теплообмене с водой. Приборы и материалы: калориметр, мензурка (измерительный цилиндр) с холодной водой, термометр, весы, гири, тело (металлический цилиндр на нити), сосуд (стакан) с горячей водой, промокательная бумага (салфетка).

3 Будьте внимательны и дисциплинированны, точно выполняйте указания учителя. Не приступайте к выполнению работы без разрешения учителя. При работе с приборами из стекла соблюдайте особую осторожность. Проверьте целостность стеклянной посуды, не ставьте ее на край стола. Соблюдайте осторожность при работе с горячей водой. Если все же произошел «форс — можор», осколки стекла нельзя стряхивать со стола руками, сметайте их щеткой. Попавшую воду на стол соберите салфеткой. Обратитесь за помощью к учителю или лаборанту. Перед проведением работы проверьте наличие в комплекте весов всех разновесов; в случае их нехватки сообщи об этом учителю. Инструкция по технике безопасности при выполнении лабораторной работы

4 m тела = ……… Соберите весы, для чего вкрутите в корпус коробки стержень с резьбой, наденьте на него коромысло и прицепите на него чашечки весов. Затем отрегулируйте весы, для чего на чашку весов кладите кусочки бумаги до тех пор, пока весы не придут в равновесие. Определите массу тела (цилиндра).

5 Налейте в калориметр воду 100 – 150 г комнатной температуры.

6 Измерьте термометром температуру воды в калориметре. t 1 = t воды начальная = ………

7 Опустите тело (цилинлр) в стакан с горячей водой. Вставьте в этот стакан также и термометр и, выждав с минуту, измерьте температуру горячей воды с телом. Запишите результат в тетрадь. t 2 = t тела начальная = ………

8 Перенесите нагретое тело (цилиндр) в калориметр с холодной водой. Вставьте в этот стакан также и термометр и, помешивая им воду, дождись остановки повышения температуры (это длится не более минуты). Измерьте новую температуру воды и тела в калориметре. Запишите результат в тетрадь. t = t воды конечная = t тела конечная = ………

9 Запишите выражение для расчета количеств теплоты, которые отдает тело (цилиндр) и получает вода. Q тела = с тела m тела (t 2 – t) Q воды = с воды m воды (t – t 1 ) с тела m тела (t 2 – t) = с воды m воды (t – t 1 ) Теперь вычислите неизвестную удельную теплоемкость тела ( c тела ). Для этого можно воспользоваться тем, что вода получила тепло от тела, следовательно, тепло, полученное водой, примерно равно теплу, отданному телом. Q воды = Q тела Отсюда можно вычислите неизвестную удельную теплоемкость тела. с тела = с воды m воды (t – t 1 ) / m тела (t 2 – t)

10 Твердое тело Удельная теплоемкость, кДж / (кг · °С), при t=20 0 С Алюминий 0,92 Вольфрам0,15 Дерево (сосна) 2,7 Железо0,46 Золото0,13 Кирпич0,85 Латунь0,38 Лед2,1 (t=0 0 C) Медь0,38 Мрамор0,92 (t=0 0 C) Никель0,5 Твердое тело Удельная теплоемкость, кДж / (кг · °С), при t=20 0 С Олово0,25 Оргстекло- Парафин2,89 Пробка2,05 Свинец0,14 Серебро0,25 Сталь0,46 Стекло оконное 0,67 Цинк0,4 Чугун0,54 Из какого вещества сделано тело (цилиндр)? Сравните результат с табличными значениями удельной теплоемкости. Наверное, есть погрешность в выполнении работы. A = a + a, где А – измеряемая величина; а – результат измерений; a – погрешность измерений. Запишите значение удельной теплоемкости тела (цилиндра) с учетом погрешности измерения.

11 Не забудьте оформить таблицу с результатами измерений. Масса воды в калориметре m воды, кг Начальная температура воды t 1, °C Масса тела (цилиндра) m тела,кг Начальная температура тела (цилиндра) t 2, °C Общая температура воды и тела (цилиндра) t, °C Сформулируйте вывод ( какой металл использовался в работе и какова его удельная теплоемкость по результатам измерений с учетом абсолютной погрешности измерений) и запишите в тетрадь. Оформите в тетради для лабораторных работ все записи по выполнению лабораторной работы согласно рекомендациям по оформлению лабораторных работ по физике.

12 § 7 – 9 повторить. 1027,1028,1030* (Л). 12 * Для желающих учащихся: ПРЕЗЕНТАЦИЯ «Виды топлива».

13 Презентация Лабораторная работа 2. Измерение удельной теплоемкости твердого тела» не заменяет на уроке лабораторную работу, которую выполняют учащиеся самостоятельно. Главная цель использования презентации – напомнить учащимся алгоритм выполнения и оформления лабораторной работы. Зрительное восприятие дополнительно формирует (закрепляет) навыки выполнения лабораторной работы на уроке и носит мотивационный характер. Презентация разработана в программе Microsoft Offic PowerPoint с применением анимации (предусмотрена возможность показа динамических моделей, опытов). Все анимации, рисунки, таблицы, схемы и др. выполнены автором.

Видео:Как измерить плотность металла (и любого твердого вещества)Скачать

Как определить удельную теплоемкость стального цилиндра

При проведении эксперимента по измерению удельной теплоёмкости вещества металлический цилиндр массой 0,15 кг был вынут из кипящей воды и опущен в воду, имеющую температуру 20 °С. Масса холодной воды 0,1 кг. После установления теплового равновесия температура металла и воды стала равной 30 °С. Чему равна удельная теплоёмкость вещества, из которого сделан цилиндр? Теплоёмкостью калориметра пренебречь. Ответ приведите в джоулях на килограмм на градус Цельсия.

Количество теплоты идущее на нагрев вещества, равно где — масса вещества, — удельная теплоемкость этого вещества, — приращение температур. Вода в калориметре нагрелась, тело остыло, запишем уравнение теплового баланса:

Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;

II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);

III) представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);

Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков.

Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.

В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.

В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.

Видео:Урок 108 (осн). Теплоемкость тела. Удельная теплоемкость веществаСкачать

Удельная теплоемкость вещества

Видео:Физика 8 класс - Лабораторная работа 2 - Измерение удельной теплоёмкости твёрдого тела.Скачать

Нагревание и охлаждение

Эти два процесса знакомы каждому. Вот нам захотелось чайку, и мы ставим чайник, чтобы нагреть воду. Или ставим газировку в холодильник, чтобы охладить.

Логично предположить, что нагревание — это увеличение температуры, а охлаждение — ее уменьшение. Все, процесс понятен, едем дальше.

Но не тут-то было: температура меняется не «с потолка». Все завязано на таком понятии, как количество теплоты. При нагревании тело получает количество теплоты, а при нагревании — отдает.

В процессах нагревания и охлаждения формулы для количества теплоты выглядят так:

c — удельная теплоемкость вещества [Дж/кг*˚C]

t_{конечная} — конечная температура [˚C]

t_{начальная} — начальная температура [˚C]

В этих формулах фигурирует и изменение температуры, о котором мы сказали выше, и удельная теплоемкость, речь о которой пойдет дальше.

А вот теперь поговорим о видах теплопередачи.

Видео:Галилео. Эксперимент. ТеплоёмкостьСкачать

Виды теплопередачи

• Теплопередача — это физический процесс передачи тепловой энергии от более нагретого тела к менее нагретому.

Здесь все совсем несложно, их всего три: теплопроводность, конвекция и излучение.

Теплопроводность

Тот вид теплопередачи, который можно охарактеризовать, как способность тел проводить энергию от более нагретого тела к менее нагретому.

Речь о том, чтобы передать тепло с помощью соприкосновения. Признавайтесь, грелись же когда-нибудь возле батареи. Если вы сидели к ней вплотную, то согрелись вы благодаря теплопроводности. Обниматься с котиком, у которого горячее пузо, тоже эффективно.

Порой мы немного перебарщиваем с возможностями этого эффекта, когда на пляже ложимся на горячий песок. Эффект есть, только не очень приятный. Ну а ледяная грелка на лбу дает обратный эффект — ваш лоб отдает тепло грелке.

Конвекция

Когда мы говорили о теплопроводности, мы приводили в пример батарею. Теплопроводность — это когда мы получаем тепло, прикоснувшись к батарее. Но все вещи в комнате к батарее не прикасаются, а комната греется. Здесь вступает конвекция.

Дело в том, что холодный воздух тяжелее горячего (холодный просто плотнее). Когда батарея нагревает некий объем воздуха, он тут же поднимается наверх, проходит вдоль потолка, успевает остыть и спуститься обратно вниз — к батарее, где снова нагревается. Таким образом, вся комната равномерно прогревается, потому что все более горячие потоки сменяют все менее холодные.

Излучение

Пляж мы уже упоминали, но речь шла только о горячем песочке. А вот тепло от солнышка — это излучение. В этом случае тепло передается через волны.

Обоими способами. То тепло, которое мы ощущаем непосредственно от камина (когда лицу горячо, если вы расположились слишком близко к камину) — это излучение. А вот прогревание комнаты в целом — это конвекция.

Видео:ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ ТЕПЛОЕМКОСТИ ВЕЩЕСТВАСкачать

Удельная теплоемкость: понятие и формула для расчета

Формулы количества теплоты для нагревания и охлаждения мы уже разбирали, но давайте еще раз:

c — удельная теплоемкость вещества [Дж/кг*˚C]

t_{конечная} — конечная температура [˚C]

t_{начальная} — начальная температура [˚C]

В этих формулах фигурирует такая величина, как удельная теплоемкость. По сути своей — это способность материала получать или отдавать тепло.

С точки зрения математики удельная теплоемкость вещества — это количество теплоты, которое надо к нему подвести, чтобы изменить температуру 1 кг вещества на 1 градус Цельсия:

Удельная теплоемкость вещества

c — удельная теплоемкость вещества [Дж/кг*˚C]

t_{конечная} — конечная температура [˚C]

t_{начальная} — начальная температура [˚C]

Также ее можно рассчитать через теплоемкость вещества:

Удельная теплоемкость вещества

c — удельная теплоемкость вещества [Дж/кг*˚C]

C — теплоемкость вещества [Дж/˚C]

Величины теплоемкость и удельная теплоемкость означают практически одно и то же. Отличие в том, что теплоемкость — это способность всего вещества к передаче тепла. То есть формулу количества теплоты для нагревания тела можно записать в таком виде:

Количество теплоты, необходимое для нагревания тела

c — удельная теплоемкость вещества [Дж/кг*˚C]

t_{конечная} — конечная температура [˚C]

t_{начальная} — начальная температура [˚C]

Видео:Физика 8 класс Удельная теплоёмкостьСкачать

Таблица удельных теплоемкостей

Удельная теплоемкость — табличная величина. Часто ее указывают в условии задачи, но при отсутствии в условии — можно и нужно воспользоваться таблицей. Ниже приведена таблица удельных теплоемкостей для некоторых (многих) веществ.

🎬 Видео

УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОТА ПЛАВЛЕНИЯ 8 класс физика ПерышкинСкачать

Урок 109 (осн). Задачи на вычисление количества теплотыСкачать

«Определение удельной теплоемкости вещества». Лабораторная работа.Скачать

Лабораторная работа №2 - "Измерение удельной теплоемкости вещества" (8 класс)Скачать

8 класс, 5 урок, Количество теплоты Удельная теплоемкостьСкачать

Лабораторная работа "Определение удельной теплоемкости твердого тела"Скачать

задача на определение удельной теплоемкостиСкачать

Количество теплоты | Физика 8 класс #3 | ИнфоурокСкачать

Физика 8 класс. §8 Удельная теплоёмкостьСкачать

Физика-8. Фильм №112. - Лабораторная работа №2 "Измерение удельной теплоёмкости твёрдого тела"Скачать