2. Цель работы

Опытное определение удельной теплоёмкости жидкости.

3. Оборудование

1. Два калориметра. 2. Два термометра, вода, керосин, блок питания. 3. Две спирали на изолирующей пластине.

4. Основные теоретические сведения

Удельной теплоёмкостью вещества называется величина, равная количеству теплоты (энергии), которое необходимо сообщить единице массы вещества (1 кг), чтобы повысить его температуру на .

В устройство, состоящее из двух одинаковых калориметров, наполненных различными жидкостями, погружаются две спирали с большим электрическим сопротивлением. При прохождении электрического тока в них выделяется тепло

(1)

где - сила тока , - сопротивление , -время прохождения тока . Сопротивление спиралей в обоих калориметрах одинаковые, спирали соединяются последовательно, поэтому в них выделяются равные теплоты.

Количество теплоты, полученное первым колориметром, равно

(2)

где - водяной эквивалент первого калориметра, - удельная теплоёмкость жидкости в первом калориметре, - конечная температура, - масса первого колориметра без воды.

Количество теплоты, полученное вторым калориметром, равно

(3)

где - водяной эквивалент второго калориметра, - масса жидкости (керосина) во втором калориметре, - начальная температура во 2-м калориметре, - конечная температура во 2-м калориметре, - водяной эквивалент второго калориметра, - масса второго калориметра без керосина.

Приравнивая (2) и (3), находим формулу для удельной теплоёмкости керосина:

(4)

- удельная теплоёмкость вещества калориметра;

- удельная теплоёмкость воды.

5. Порядок выполнения работы

1. Взвесить пустые калориметры ;

2. Налить в 1-й калориметр воду, во 2-й керосин так, чтобы спирали были погружены в жидкости;

3. Взвесить калориметры с жидкостями. Определить массы жидкостей, как разность масс калориметров с жидкостями и без них:

,

4. Погрузить спирали в жидкости, измерить начальные температуры ;

5. Включить источник питания на время ;

6. Измерить конечные температуры (разность температур около );

7. Отключить источник питания;

8. Вычислить удельную теплоёмкость неизвестной жидкости по формуле (9.4), предварительно рассчитав , и по ;

9. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу:

Таблица 7.1.

№

кг

кг

кг

кг

с

с

с

с

1

2

10. Опыт повторить, поменяв местами нагревательные спирали в колориметрах;

11. Сравнить полученное значение теплоёмкости с табличными данными, вычислите погрешности.

12. Ответ представьте в виде: .