Определение теплового значения калориметра

Значения этой величины необходимо для расчёта количества тепла, воспринимаемого калориметром. Тепловое значение калориметра W численно равно количеству тепла, необходимому для изменения температуры калориметрической системы на один градус, т.е. является её полной теплоёмкостью. Существует два способа определения: 1) расчётный (менее точный); 2) экспериментальный – чаще всего представляющий собой калориметрическое измерение известного количества тепла.

Для технических расчётов чаще всего достаточно знание величин, определяемых с погрешностью 5 %. В этом случае используют расчётный метод определения W. В настоящее время принято учитывать полностью все металлические детали калориметра, а для неметаллических берётся только та их часть, которая погружена в калориметрическую жидкость. Естественно, что это приводит к погрешностям в определении W. Кроме этого, погрешности расчёта возникают из-за неточности взвешивания деталей и погрешностей табличных значений теплоёмкостей. Для уменьшения последних в качестве калориметрических жидкостей используют жидкости с хорошо известной теплоёмкостью (в нашем калориметре это дистиллированная вода), причём масса воды обычно намного превосходит массу деталей калориметра.

Используя свойство аддитивности теплоёмкости системы, запишем:

, кДж/К, (1)

где - массы бачка, воды, змеевика и мешалки, кг;

- их теплоёмкости, кДж/(кг∙К) соответственно.

На нашей установке бачок и мешалка изготовлены из нержавеющей стали

( кДж/(кг∙К)), а змеевик – из меди ( кДж/(кг∙К)), кДж/(кг∙К).

Перед проведением эксперимента необходимо взвесить бачок, воду в бачке, змеевик со сборником. Массой мешалки M₄ пренебрегаем. Перед взвешиванием змеевика необходимо убедиться, в нём нет остатка. Найденные значения заносят в таблицу 1, после чего по формуле (1) вычисляют W.