Проверка выполнения уравнения теплового баланса

Цель:

проверить выполнение закона сохранения и превращения энергии в тепловых явлениях.

Оборудование:

термометр лабораторный, калориметр, мензурка, колба с водой, горячая вода, стакан.

Схема опыта:

Q = cm (t₂ – t₁) – теплота необходимая для нагревания тела.

[с] = Дж/(кг·ºС) – удельная теплоемкость – это физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо передать 1 кг данного вещества, чтобы изменить его температуру на 1 ºС.

Уравнение теплового баланса

|Q_отд| = Q_пол

Количество теплоты, отдаваемое более нагретыми телами, равно количеству теплоты, получаемому более холодными.

Условие: погрешность измерений будет меньше при быстром выполнении всех операций.

Ход выполнения опыта:

1. Отмерить мензуркой объем V₁ = 100 мл воды комнатной температуры и перелить ее в стакан (1 мл = 1 см³ = 1·* 10^{-6 м3}; ρ = 1000 кг/м³; m = ρ*V);

2. Измерить температуру t₁ воды в стакане;

3. Отмерить мензуркой объем V₂ = 100 мл горячей воды и перелить ее в калориметр;

4. Измерить температуру t₂ воды в калориметре;

5. Не вынимая термометра, влить в калориметр воду из стакана;

6. Перемешивая термометром воду, определить установившуюся в калориметре температуру t воды;

7. По уравнению теплового баланса проверить выполнение равенства.

|Q_отд| = Q_пол

m₁(t – t₁) = m₂ (t₂ – t), т.к. m₁ = m₂, то t – t₁ = t₂ – t

8. Вывод

Билет №12

Определение средней плотности неоднородного тела

Цель:

Определить среднюю плотность неоднородного тела

Оборудование:

мензурка с водой, динамометр, кусок пластилина, металлическое тело на нити.

Схема опыта:

Вес тела Р – сила, с которой тело действует на опору или подвес.

Средняя плотность неоднородного тела определяется по формуле:

Порядок выполнения задания

1. Поместить металлическое тело внутрь куска пластилина.

2. Определить динамометром вес Р куска пластилина с металлическим телом.

3. Погрузить кусок пластилина с телом в мензурку с водой и определить его объем V.

4. Рассчитать среднюю плотность куска пластилина с металлическим телом по формуле:

Билет № 13

Определение жёсткости пружины

Цель:

Определить жёсткость пружины

Оборудование:

блок, пружина, штатив с лапкой и муфтой, груз на нити (m ≥102 г), динамометр.

Схема опыта

Закон Гука:

Модуль силы упругости, возникающей при малых деформациях сжатия или растяжения тела, прямо пропорционален величине абсолютного удлинения:

Коэффициент пропорциональности к называется жёсткостью тела

Груз, подвешенный на динамометре, покоится. Следовательно, F=mg.

По закону Гука можно определить жёсткость тела:

Жёсткость тела измеряется в ньютонах на метр ( ).

Ход опыта:

1. Определить динамометром вес Р груза на нити

2. Закройте шкалу динамометра миллиметровой бумагой.

3. Подвесьте к пружине груз и отметьте положение указателя динамометра.

4. Измерьте расстояние между отметками. Это и есть удлинение пружины.

5. Найдите значение жёсткости пружины по формуле

6. Вывод

Билет №15