Методична розробка (8 клас НУШ) - лабораторна робота № 5 «Визначення питомої теплоти плавлення льоду».

Методична розробка (8 клас НУШ) - лабораторна робота № 5 «Визначення питомої теплоти плавлення льоду».

Виконуй досліди з дотриманням правил безпеки життєдіяльності!

Теоретичні відомості:

Питома теплота плавлення — фізична величина, що характеризує певну речовину й дорівнює кількості теплоти, яку необхідно передати твердій кристалічній речовині масою 1 кг, щоб за температури плавлення повністю перетворити її на рідину.

Тема: Визначення питомої теплоти плавлення льоду

Мета: Експериментально визначити питому теплоту плавлення льоду.

Обладнання:

• калориметр;

• терези з важками;

• вода;

• термометр;

• мензурка;

• лід.

• серветки.

Хід роботи

1. Визначити масу внутрішньої посудини калориметра m₃ та записати її до таблиці даних.
2. За допомогою мензурки відміряти 100 - 150 мл води та налити її в калориметр. Виміряний об'єм (V₂) записати до таблиці.
3. Знаючи об'єм води в калориметрі знайдіть її масу, вважаючи, що густина води 1 г/см³. Обраховане значення маси води (m₂) записати до таблиці.

4. За допомогою термометра виміряти початкову температуру води t₂ та записати це значення до таблиці. Вийняти термометр із води, витерти його серветкою та покласти у футляр.

5. Кинути шматочок льоду (30-50 г) у воду та почекати поки він повністю розтане.
6. Виміряти температуру води в калориметрі t. Вийняти термометр із води, витерти його серветкою та покласти у футляр.
7. Знаючи початкову масу внутрішньої посудини калориметра і налитої у нього води, знайти масу калориметра з водою - М після занурення в неї льоду. Знайти масу льоду, яка розплавилась m₁ = M - m₂ - m₃ . Отримане значення занести до таблиці.

8. Використовуючи формулу знайти питому теплоту плавлення льоду. Результати розрахунків занести до таблиці.

В калориметр з теплою водою покласти лід масою m₁ при температурі t₁ = 0 ^оС, то лід почне плавитись (танути), а вода, що утворилась з льоду буде нагріватись від температури t₁ до температури t , яка встановиться в калориметрі. Вода ж яка знаходилась в калориметрі і сам калориметр, віддаючи тепло, будуть охолоджуватись від деякої початкової температури t₂ до t .

Q₁ - кількість теплоти, яка поглинається при плавленні льоду масою m₁;

Q₂ - кількість теплоти, яка поглинається при нагріванні льодяної води, яка утворилась з льоду від t₁ до t;

Q₃ - кількість теплоти, яка виділяється водою масою m₂ , що знаходиться в калориметрі, при її охолодженні від температури t₂ до t;

с₁ - питома теплоємність води;

Q₄ - кількість теплоти, яка виділяється калориметром при його охолодженні від температури t₂ до t;

с₂ - питома теплоємність калориметра;

m₃ - маса калориметра;

Будемо вважати, що немає теплообміну з навколишнім середовищем.

Складемо рівняння теплового балансу:

Проведемо математичні перетворення і отримаємо формулу для визначення питомої теплоємності плавлення льоду λ

.
9. За таблицями визначаєм питому теплоємність калориметра та води.
Результати обрахунків заносимо до таблиці 1

Таблиця 1

10. Порівняйте одержане значення питомої теплоти плавлення льоду l з табличним значенням l_T. Обчисліть абсолютну похибку вимірювань і відносну похибку .

Довідка:

Якщо немає фабричного калориметру, то його можливо виготовити самотужки, як це було описано при виконанні: Методична розробка (8 клас НУШ) - лабораторна робота № 4 «Визначення питомої теплоємності речовини».

Саморобний калориметр має вигляд показаний на фото 1.