Лабораторна Робота №1: Вивчення Теплового Балансу за Умови Змішування Води Різної Температури

Тема

Вивчення теплового балансу за умови змішування води різної температури.

Мета

• Ознайомитися з будовою та принципом дії калориметра.
• Визначити кількість теплоти, віддану гарячою водою.
• Визначити кількість теплоти, отриману холодною водою.
• Порівняти результати.

Обладнання

• Мірний циліндр
• Термометр
• Холодна вода
• Гаряча вода
• Калориметр
• Серветки

Опис Лабораторної Роботи

• Докладний опис знаходиться в підручнику (сторінки 40-41).
• Перед початком виконання лабораторної роботи потрібно уважно прочитати опис.

Що таке Калориметр

• Пристрій, що складається з двох посудин, розміщених одна в одній, розділених повітряним прошарком.
• Відсутність конвекційних потоків та слабка теплопровідність повітря забезпечують незначний теплообмін з довкіллям.
• У даному калориметрі між посудинами міститься пінопласт та вбудована мішалка для змішування води.

Підготовка до Експерименту

1. Прочитати теоретичні відомості (вже зроблено).
2. Згадати про стан теплової рівноваги.
3. Визначити ціну поділки шкал вимірювальних приладів:
   • Ціна поділки термометра та мірного циліндра.
   • Наприклад, різниця температури 60 і 50 градусів Цельсія = 10 градусів, кількість поділок = 5.
     Ціна поділки термометра = 10° / 5 = 2° Цельсія.

Правила Безпеки

• Суворо дотримуватись інструкцій з безпеки, описаних на форзаці підручника.
• Експеримент проходитиме в кабінеті фізики за відеофрагментами.

Проведення Експерименту

1. Накреслити таблицю (показано у відео, сторінка 41).
2. Налити 60-80 мл холодної води в мірний циліндр.
   • Визначити об'єм (1 мл = 1 см³).
3. Визначити температуру холодної води.
4. Налити гарячу воду в калориметр (тільки спостерігаємо).
5. Вилити холодну воду в калориметр, перемішати до досягнення теплової рівноваги.
6. Визначити температуру суміші.
7. Виміряти об'єм води в калориметрі.

Обробка Результатів Експерименту

1. Визначити масу холодної води:
   M1 = ρ води на V1 (густина води з таблиці на сторінці 232).
   • Перевести грами в кілограми (1000 г = 1 кг).
2. Обчислити кількість теплоти, отриманої холодною водою: q1 = m1 * c * ΔT.
3. Визначити об'єм і масу гарячої води:
   • Об'єм гарячої води = загальний об'єм - об'єм холодної води.
   • Маса гарячої води також обчислюється.
4. Обчислити кількість теплоти, відданої гарячою водою.

Аналіз Результатів

• Сформулювати висновок, порівняти кількість теплоти, відданої гарячою водою та отриманої холодною водою.
• Визначити можливі причини розбіжностей у результатах.

Завдання для Відмінників

• Оцінити відносну похибку експерименту.

Домашнє Завдання

• Повторити параграф 9, виконати вправу 9, пункт 4.

Дякую за Увагу

• До зустрічі!