Опыт 8. Теплоемкость твердых тел
Вариант 1. Оборудование: манометр открытый демонстрационный (2шт.), пробирка с пробкой и стеклянной трубкой (2 шт.), стакан химический (2 шт.), тела алюминиевые массой 150 г (2 шт.), тело латунное массой 300 г, электроплитка, сосуд с водой, термометр, крючок, подставка.
Изучение зависимости теплоемкости от массы тела и рода вещества можно выполнить, применив установку по рисунку 134. Демонстрационные манометры готовят так, чтобы уровни воды в них были одинаковы, когда манометрические трубки соединены с пробирками. В стаканы наливают одинаковое количество холодной воды из одного и того же сосуда. Предварительно тела из алюминия и латуни взвешивают и опускают в горячую воду, а термометром измеряют температуру холодной и горячей воды. После нагрева алюминиевые тела с помощью крючка опускают в разные стаканы. Наблюдают одинаковое изменение уровней жидкости в манометрах. Записывают полученные значения и делают вывод.
Воду в стаканах меняют. Вновь нагревают алюминиевые тела до прежней температуры и опускают их в один и тот же стакан. Убеждаются, что разность уровней возросла. Делают вывод.
В другой стакан опускают тело из латуни. Наблюдают изменение показаний манометра, сравнивают с результатами предыдущего опыта и делают вывод.
Выполняют опыт, применив вместо манометра с пробиркой термометр на термисторе, и делают вывод.
Вариант 2. Изучите по изображенным ниже рисункам 1 и 2.103 варианты экспериментальных установок, определите их назначение и возможности использования.
Рис. 134 Рис. 1. Рис. 2.103
Вопрос. Какая пара из ниже перечисленных металлов даст наибольший эффект, если выполнять опыт по изучению зависимости теплоемкости от pода вещества? 1. Алюминий. 2. Железо. 3. Медь. 4. Свинец.
Контрольные вопросы
1. В опыте по теплопроводности жидкости разное нагревание стенок и дна пробирки можно объяснить, например, плохой теплопроводностью стекла. Как доказать, что речь идет именно о плохой теплопроводности воды?
Как (кроме предложенных опытов) можно продемонстрировать конвекцию жидкости? газов?
Как видоизменить опыт с излучением, чтобы продемонстрировать зависимость излучения от состояния поверхности?
4. Каковы преимущества и недостатки демонстрации зависимости теплоемкости от рода вещества, рассмотренной в опыте в пособии под редакцией А.А.Покровского?