Методические указания к лабораторной работе "Определение удельной теплоемкости льда"

Лабораторная работа № ___

«Определение удельной теплоты плавления льда».

Цель работы: Определить удельную теплоту плавления льда калориметрическим способом

Оборудование: калориметр, термометр, измерительный цилиндр, сосуд с тёплой водой.

Содержание и метод выполнения работы:

Удельную теплоту плавления льда можно определить калориметрическим способом. Для этого в калориметр с тёплой водой погружают кусочки льда. Согласно уравнению теплового баланса Q_отд = Q_получ. В процессе теплообмена отдаёт теплоту горячая вода

Q_отд = с_вm_в(t_в – t_кон), где

с_в = 4200 Дж/кг°С,

m_в – масса воды,

t_в – начальная температура воды,

t_кон – конечная температура воды.

Лёд и образовавшаяся из него талая вода получают теплоту, при этом лёд плавится, а талая вода нагревается: Q_получ = Q_пл + Q_тв = λm_л + с_вm_л(t_л – t_кон), где

λ – удельная теплота плавления льда,

m_л – масса льда (талой воды),

t_л = 0°С – начальная температура льда.

Подставим формулы в уравнение теплового баланса:

λm_л + с_вm_л(t_л – t_кон) = с_вm_в(t_в – t_кон), откуда .

Ход работы:

1. Во внутренний сосуд калориметра налейте 100-150 см³ тёплой воды.

2. Измерьте начальную температуру воды t_в.

3. Возьмите небольшой кусочек льда и опустите его в воду. Когда весь лёд расплавится, отметьте самую низкую установившуюся температуру t_кон.

4. Определите массу льда, измерив объем талой воды.

5. Используя данные опыта, составьте уравнение теплового баланса и определите удельную теплоту плавления льда.

6. Сравните полученный результат с табличным, и вычислите абсолютную погрешность измерений по формуле ∆λ = |λ – λ_табл|

7. Вычислите относительную погрешность измерений

8. Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу.

9. Сделайте вывод.