Порядок выполнения работы

Метод выполнения работы

Удельную теплоту плавления льда можно определить сле­дующим способом. Если налить в стакан калориметра теплую воду массой т₁ с температурой t₁ и опустить в нее лед массой m₂  при температуре t₃ =0 °С, то после расплавления всего льда установится температура t₂ воды в калориметре, которая может быть определена из уравнения:

 

 

где λ — удельная теплота плавления льда, с — удельная теп­лоемкость воды, т_к — масса калориметра, с_к — удельная тепло­емкость вещества калориметра, t₄ — начальная температура ка­лориметра.

Эксперимент и расчеты можно упростить, если проводить эксперимент таким образом, чтобы начальное t₄ и конечное t₂ значения температуры калориметра были одинаковыми. В этом случае уравнение теплового баланса принимает вид:

 

Если учесть, что t₃ =0°С, то для удельной теплоты плав­ления льда получим:

 

Порядок выполнения работы

1. Приготовьте немного льда. Подержите лед некоторое время при комнатной температуре, чтобы его температура стала равной 0 °С. При этом часть льда должна растаять, оставшийся лед будет плавать в воде.

2. Налейте в измерительный цилиндр теплую воду объемом 150 см³. Температура теплой воды должна превышать комнат­ную температуру t₂ примерно на 40 °С. Измерьте температу­ру  t₁ теплой воды в измерительном цилиндре. Перелейте теплую воду во внутренний стакан калориметра.

3. Возьмите небольшой кусок льда, осушите его фильтро­вальной бумагой и опустите в теплую воду в калориметре. Воду постоянно перемешивайте и следите за показаниями термомет­ра. После полного расплавления первого куска льда положите в воду второй кусок и т. д., до тех пор, пока температура воды в калориметре не достигнет значения t₂, равного температуре воз­духа в комнате.

4. Перелейте воду из стакана калориметра в измерительный цилиндр. По увеличению объема  воды найдите массу т₂   растаявшего льда.

5. Вычислите удельную теплоту плавления льда λ_э. Резуль­таты измерений и вычислений занесите в отчетную таблицу.

6. Сравните экспериментальное значение удельной теплоты плавления λ_э с табличным значением λ_т. Определите абсолют­ную погрешность измерения . Подсчитайте относи­тельную погрешность измерения

 

 

Отчетная таблица

m1, кг	t1, °С	t2 , °С	,м3	m2, кг	λэ, Дж/кг	ε

Контрольные вопросы

1. Почему при выполнении расчетов не учитывалась теплоем­кость калориметра?

2. В каком случае погрешность измерений будет меньше: при быстром выполнении всех операций или при медленном? Почему?