Приборы и принадлежности
Два электрокалориметра, два термометра, технические весы с разновесами, исследуемая жидкость, сосуд с водой.
Теория работы и описание прибора
Удельной теплоемкостью жидкости называется количество теплоты, необходимое для нагревания единицы массы жидкости на 1 К. Размерность удельной, теплоёмкости
Удельную теплоемкость жидкости можно определить методом электрокалориметра, который состоит в следующем. Два калориметра содержат различные жидкости. В первом калориметре находится зода, а во втором калориметре — жидкость, удельную теплоемкость которой требуется определить. В оба калориметра опущены спирали, соединенные в общую электрическую цепь и имеющие одинаковые электрические сопротивления R. Схема установки изображена на рисунке 10.
Рисунок 10
Если через спирали пропускать электрический ток, то спирали, нагреваясь, через некоторое время передадут жидкостям равные количества теплоты. Количество теплоты, отданное каждой спиралью при прохождении тока l за время t, согласно закону Джоуля - Ленца, равно
|
|
(1)
Количество теплоты, полученное калориметром с водой, будет
(2)
где c и m – удельная теплоемкость и масса воды в первом калориметре;
c1 и m1 – удельная теплоемкость и масса первого калориметра;
t1 и t2 – начальная и конечная температура воды и калориметра;
Количество теплоты, полученное калориметром с исследуемой жидкостью, по аналогии с (2)
(3)
где cx и m2 – удельная теплоемкость и масса исследуемой жидкости во втором калориметре;
c3 и m3 – удельная теплоемкость и масса калориметра с исследуемой жидкостью;
t3 и t4 – начальная и конечная температура исследуемой жидкости;
Так как Q1=Q2, то, подставляя их значения и решив уравнение относительно cx, получим формулу для расчета удельной теплоемкости жидкости
(4)