М8. Теплоемкость глицерина

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ
СЕВМАШВТУЗ





ФАКУЛЬТЕТ IV

КАФЕДРА : ФИЗИКИ













Лабораторная работа

ОПРEДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ ТЕПЛОЕМКОСТИ ЖИДКОСТИ














СЕВЕРОДВИНСК
2001
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №8
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ ТЕПЛОЕМКОСТИ ЖИДКОСТИ

1. Цель и метод работы.
Научиться определять опытным путем удельную теплоемкость жидкостей.
2. Основные теоретические положения.
Большую роль в изучении тепловых свойств жидкостей играет понятие теплоемкости. Различают удельную, молярную теплоемкость и теплоемкость тела. Удельной теплоемкостью С называется физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое надо сообщить единице массы этого вещества для увеличения ее температуры на 1°С.
13 EMBED Equation.3 1415
где 13 EMBED Equation.3 1415 - количество теплоты, необходимое для нагревания тела, массой на 13 EMBED Equation.3 1415.
Теплоемкость киломоля вещества 13 EMBED Equation.3 1415 в отличие от удельной отнесена не к единице массы (кг), а к одному килограмм-молю жидкости,
Очевидно, что
13 EMBED Equation.3 1415,
где 13 EMBED Equation.3 1415 - масса одного киломоля.
Теплоемкость тела массы 13 EMBED Equation.3 1415 есть величина, измеряемая количеством теплоты, необходимой для нагревания всего тела на 1(C и численно равная
13 EMBED Equation.3 1415.
Жидкости по своем структуре, характеру молекулярного движения и физическим свойствам занимают промежуточное положение между реальными газами и твердыми телами. При высоких температурах и высоких давлениях жидкости по своим свойствам приближаются к газам. В критическом состоянии различие между жидкостью и газом исчезает, а при температурах выше критической жидкость и газ непрерывным образом превращаются друг в друга.
При температурах, близких к температуре кристаллизации, жидкости no своим свойствам сближаются с кристаллами.
Практика показывает, что теплоемкость тел при переходе из твердого состояния в жидкое почти не меняется. Это объясняется тем, что характер теплового движения молекул в жидкостях такой же, как и в твердых телах, а именно, молекулы колеблются около положения равновесия.
3. Теория метода и вывод рабочей формулы.
В данной работе для определения удельной теплоемкости исследуемой жидкости используются два калориметра известных масс 13 EMBED Equation.3 1415 и 13 EMBED Equation.3 1415. В один калориметр массой 13 EMBED Equation.3 1415 во время опыта наливается вода массой 13 EMBED Equation.3 1415, удельная теплоемкость которой известна и равна 13 EMBED Equation.3 1415. Во второй калориметр массой 13 EMBED Equation.3 1415 наливается исследуемая жидкость, например, глицерин, массой 13 EMBED Equation.3 1415, удельную теплоемкость которой 13 EMBED Equation.3 1415 требуется определить.
В калориметры опускаются электрические грелки, сопротивления которых одинаковы: 13 EMBED Equation.3 1415. Грелки между собой соединяются последовательно, следовательно по ним идет один и тот же ток, то есть 13 EMBED Equation.3 1415.По закону Джоуля-Ленца, количество тепла, выделяемое грелками в калориметрах за время 13 EMBED Equation.3 1415 будет одинаковым и равно:
13 EMBED Equation.3 1415, где 13 EMBED Equation.3 1415 (1)
Так как удельные теплоемкости и массы залитых в калориметры жидкости различны, то следовательно жидкости в калориметрах нагреваются на различное число градусов. В первом калориметре жидкость нагреется от температуры 13 EMBED Equation.3 1415 до температуры 13 EMBED Equation.3 1415, во втором – от 13 EMBED Equation.3 1415 до 13 EMBED Equation.3 1415. Количество теплоты, полученное первым калориметром с водой, будет равно:
13 EMBED Equation.3 1415 (2)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - удельная теплоемкость материала первого калориметра
13 EMBED Equation.3 1415 - количество тепла, затраченное на нагрев первого калориметра от воды, залитой в калориметр от 13 EMBED Equation.3 1415 до 13 EMBED Equation.3 1415;
13 EMBED Equation.3 1415 - количество тепла, затраченное на нагрев воды, залитой в калориметр от 13 EMBED Equation.3 1415 до 13 EMBED Equation.3 1415.
Количество теплоты, полученное вторым калориметром с исследуемой жидкостью, равно:
13 EMBED Equation.3 1415 (3)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - удельная теплоемкость материала второго калориметра
13 EMBED Equation.3 1415 - количество тепла, затраченное на нагрев второго калориметра от воды, залитой в калориметр от 13 EMBED Equation.3 1415 до 13 EMBED Equation.3 1415;
13 EMBED Equation.3 1415 - количество тепла, затраченное на нагрев исследуемой жидкости, залитой в калориметр от 13 EMBED Equation.3 1415 до 13 EMBED Equation.3 1415.
Так как 13 EMBED Equation.3 1415, то правые части уравнений (2) и (3) можно приравнять и из полученного равенства найти 13 EMBED Equation.3 1415:
13 EMBED Equation.3 1415




4. Описание опытной установки.


В состав опытной установки, схематически изображенной на рис.1 входят:
1. Калориметры 13 EMBED Equation.3 1415 и 13 EMBED Equation.3 1415, помещенные в термостаты;
2. Электрические грелки 13 EMBED Equation.3 1415 и 13 EMBED Equation.3 1415, соединенные последовательно;
3. Термометры 13 EMBED Equation.3 1415 и 13 EMBED Equation.3 1415.
В калориметр 13 EMBED Equation.3 1415 заливается вода, а в калориметр 13 EMBED Equation.3 1415 - исследуемая жидкость (глицерин). С помощью термометров 13 EMBED Equation.3 1415 и 13 EMBED Equation.3 1415 наблюдают за изменением температур жидкостей. Масса калориметров и масса залитых в них жидкостей определяются взвешиванием на рычажных весах.

5. Порядок выполнения опыта.
1. Взвешиванием определить массы 13 EMBED Equation.3 1415 и 13 EMBED Equation.3 1415 калориметров.
2. Залить калориметры 13 EMBED Equation.3 1415 и 13 EMBED Equation.3 1415 до уровня более половины соответственно водой и глицерином и взвешиванием определить массы 13 EMBED Equation.3 1415 и 13 EMBED Equation.3 1415 залитых жидкостей.
3. Установить калориметры в термостаты и опустить в них электрические грелки. По термометрам отметить первоначальные температуры 13 EMBED Equation.3 1415 и 13 EMBED Equation.3 1415 жидкостей. (Не ранее, чем через 5 минут после того, как термометры будут опущены в калориметры).
4. Включить электрогрелки в сеть и, после того как вода нагреется примерно на 15°С, выключить.
5. Слегка помешивая жидкости, записать наибольшие показания термометров, т.е. температуры 13 EMBED Equation.3 1415 и 13 EMBED Equation.3 1415.






6. Обработка результатов опыта.
1. Рассчитать по рабочей формуле удельную теплоемкость исследуемой жидкости (глицерин):
13 EMBED Equation.3 1415
где 13 EMBED Equation.3 1415 - удельная теплоемкость алюминиевого калориметра.
2. Рассчитать погрешности:
13 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415

7. Контрольные вопросы.
1. Что называется удельной теплоёмкостью? Теплоемкость тела и молярная теплоемкость, их связь с удельной теплоемкостью.
2. Теория метода и вывод рабочей формулы.
3. От чего зависит теплоемкость жидкостей?
4. Порядок проведения работы.

Описание откорректировал ст. преподаватель Шерстобитов И.В.___________

Зав.кафедрой доцент Горин С.В.___________

Декабрь 2001г.

13PAGE 15





13PAGE 15


13PAGE 14315




Root EntryEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation Native2Equation NativeEquation NativeEquation NativeEquation Native

Приложенные файлы

  • doc 4054458
    Размер файла: 174 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий