I. Теоретическое введение.

Теплопроводность - передача теплоты от более нагретых частей тела к менее нагретым в следствии столкновений быстрых молекул с медленными, в результате этого быстрые молекулы передают часть своей энергии медленным.

Изменение внутренней энергии какого- либо тела прямо пропорционально его массе и изменению температуры тела.

U = cmT (1) Q = cmT (2)

(3)

Величина с, характеризующая зависимость изменения внутренней энергии тела при нагревании или охлаждении от рода вещества и внешних условий называется удельной теплоемкостью тела.

(4)

Величина C, характеризующая зависимость тела поглощать теплоту при нагревании и равная отношению количества теплоты сообщенной телу, к приращению его температуры, называется теплоемкостью тела.

C = c  m. (5) (6) Q = CT (7)

Молярной теплоемкостью C_m, называют количество теплоты, которое необходимо для нагревания одного моля вещества на 1 Кельвин

C_m = сM. (8) C_m =  (9)

Удельная теплоемкость зависит от характера процесса, при котором происходит его нагревание.

Уравнение теплового баланса.

При теплообмене суммы количеств теплоты, отданных всеми телами, у которых внутренняя энергия уменьшается, равна сумме количеств теплоты, полученных всеми телами, у которых внутренняя энергия увеличивается.

Q_отд = Q_получ (10)

Если тела образуют замкнутую систему и между ними происходит только теплообмен, то алгебраическая сумма полученных и отданных количеств теплоты равна 0.

Q_отд + Q_получ = 0.

Пример:

В теплообмене участвуют тело, калориметр, жидкость. Тело отдает теплоту, калориметр и жидкость принимают.

Q_т = Q_к + Q_ж

Q_т = c_т m_т (T₂ – )

Q_к = c_к m_к ( – T₁)

Q_ж = c_ж m_ж ( – T₁)

Где (тау) – общая конечная температура.

с_т m_т (T₂ -) = с_кm_к (- T₁) + с_ж m_ж (- T₁)

с_т = (( - Т₁)*(с_кm_к + с_жm_ж)) / m_т (Т₂ - )

Т = 273⁰ + t⁰С

2. Ход работы.

ВСЕ ВЗВЕШИВАНИЯ ПРОВОДИТЬ С ТОЧНОСТЬЮ ДО 0,1 г.

1. Определите взвешиванием массу внутреннего сосуда, калори­метра m₁.

2. Налейте во внутренний сосуд калориметра воды, взвесьте внутренний стакан вместе с налитой жидкостью m_к.

3. Определите массу налитой воды m = m_к - m₁

4. Поместите внутренний сосуд калориметра во внешний и измерь­те начальную температуру воды Т₁.

5. Выньте из кипящей воды испытуемое тело, быстро перенесите его в калориметр, определив Т₂-начальную температуру тела, она равна температуре кипящей воды.

6. Перемешивая жидкость в калориметре, выждите, когда перестанет повышаться температура: измерьте окончательную (установившуюся) температуру .

7. Выньте из калориметра испытуемое тело, высушите его фильтро­вальной бумагой и взвешиванием на весах определите его массу m₃.

8. Результаты всех измерений и вычислений занесите в таблицу. Вычисления производить до второго знака после запятой.

9. Составьте уравнение теплового баланса и найдите из него удельную теплоемкость вещества с.

10. По полученным результатам в приложении определить вещество.

11. Вычислите абсолютную и относительную погрешность полученного результата относительно табличного результата по формулам:⁴

;

12. Вывод о проделанной работе.⁵

ТАБЛИЦА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ И ВЫЧИСЛЕНИЙ

Калориметр		Жидкость в калориметре		Начальная температура воды	Температура после теплообмена	Величины, характеризующие испытуемое тело				Погрешность
Масса	Удельная теплоёмкость	Масса	Удельная теплоёмкость			Темпе­ратура	Масса	Удельная теплоёмкость	Вещество	Абсо­лютная	Относи­тельная
кг		кг				К	кг				%
	880		4187			373

Приложение:

Удельные теплоемкости твердых тел

Вещество	,	Вещество	,
Алюминий	880	Парафин	3200
Бетон	880	Песок	970
Дерево	2700	Платина	125
Железо, сталь	460	Свинец	120
Золото	125	Серебро	250
Кирпич	750	Стекло	840
Латунь	380	Цемент	800
Лед	2090	Цинк	400
Медь	380	Чугун	550
Нафталин	1300	Сера	712
Олово	250