Лабораторная  работа №1. 

    Сравнение количеств теплоты  при смешении воды разной температуры.

    Цель  работы: определить количество теплоты, отданное горячей водой и полученное холодной при теплообмене, и объяснить полученный результат.

Приборы и материалы: калориметр

                                            измерительный цилиндр (мензурка)

                                            термометр

                                            стакан с холодной водой

                                            чайник с горячей водой (один на всех)

                                            весы с разновесом.

    Примечание: Калориметр – прибор, применяемый  во многих опытах по тепловым явлениям. Он подобен термосу.

    Калориметр  состоит из двух сосудов, разделенных  воздушным промежутком. Дно внутреннего сосуда отделено от внешнего подставкой. Такое устройство позволяет уменьшать теплообмен содержимого внутреннего сосуда с внешней средой.

Указания  к работе

1. С помощью  мензурки отмерьте примерно 50см³ холодной воды, вылейте ее во внутренний стакан калориметра.
2. Измерьте ее температуру.
3. Измерьте температуру горячей воды в чайнике и влейте горячую воду в калориметр, смешав ее с холодной водой, не вынимая при этом термометра из калориметра. Термометр держать в воде до тех пор, пока столбик жидкости в нем перестанет подниматься.
4. Измерьте температуру смеси холодной и горячей воды именно в этот момент. Важно не прозевать его!
5. Измерьте объем этой смеси мензуркой. Путем вычитания определите объем влитой горячей воды.
6. Рассчитайте массу холодной и горячей воды.
7. Вылив смесь из калориметра и, насухо вытерев его, определите его массу путем взвешивания на рычажных весах.
8. Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу:

 

9. Рассчитайте количество теплоты, отданное горячей  водой при остывании до температуры смеси, и количество теплоты, полученное холодной водой при ее нагревании до этой же температуры. Результаты вычислений занесите в таблицу:

 
 

10.Сравните количество теплоты, отданное горячей водой, с количеством теплоты, полученным холодной водой, и сделайте вывод.

11.Рассчитайте  количество теплоты  Q₃, полученное внутренним стаканом калориметра, который изготовлен из алюминия. Сделайте вывод, сравнив Q₃ с Q₁ и Q₂. 

Примечания:

1.Удельные теплоемкости  воды и алюминия определите  по таблице в учебнике «Физика-8».

2.Расчеты производите  с учетом правил приближенных  вычислений.

3.Произвести  оценку погрешностей прямых и косвенных измерений.

4. В отчете выполнить рисунки приборов.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Лабораторная  работа №3. 

Исследование  изменения со временем температуры остывающей воды. 

Цель  работы: исследовать изменение со временем температуры остывающей воды, построить график изменения температуры с течением времени, сравнить количества теплоты отданное остывающей водой за одну из первых и одну из последних минут процесса остывания.

Приборы и материалы: сосуд с горячей водой с крышкой;

                                        термометр;

                                        мензурка,

                                        часы с секундной стрелкой  или секундомер.

Указания  к работе:

10. Определите цену деления и абсолютную погрешность термометра и секундомера (часов).
11. Поместите  термометр в воду через отверстие в крышке сосуда.
12. Каждые 30с. снимайте его показания. Результаты измерений занесите в таблицу (таблицу составьте самостоятельно).
13. По полученным данным постройте график изменения температуры с течением времени с учетом погрешностей прямых измерений температуры и времени.
14. Сравните изменения температуры воды, произошедшие за одну из первых и одну из последних минут процесса остывания.
15. Вылейте воду в мензурку и определите ее объем. Рассчитайте массу воды в сосуде.
16. Рассчитайте и сравните количества теплоты, отданные водой за эти же промежутки времени.
17. Ответьте на вопрос: В чашку налили очень горячий кофе. Что надо сделать, чтобы кофе остыл быстрее: налить в него молоко сразу или спустя некоторое время?
18. Сделайте вывод из проделанной работы.

Примечание:

График желательно выполнить на миллиметровой бумаге размером с тетрадный лист, выбрав удобный масштаб. Вклеить этот график в тетрадь. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Лабораторная  работа №2. 

Определение удельной теплоемкости твердого вещества.

Цель  работы: Определить удельную теплоемкость вещества, из которого

изготовлено твердое  тело. Определить, что это за вещество.

Приборы и материалы: калориметр с внутренним стаканом из алюминия

                                        измерительный цилиндр (мензурка)

                                        термометр

                                        стакан с холодной водой

                                        сосуд с горячей водой (один  на весь класс)

                                        твердое тело на нити

                                        весы с разновесом.

Указания  к работе:

1.Определите  массу внутреннего стакана калориметра.

2. Налейте в  него около 80 мл холодной воды. Рассчитайте массу холодной воды.

3. Поместите  внутренний стакан калориметра  во внешний и  измерьте начальную  температуру холодной воды.

4. Измерьте температуру  тела на нити, помещенного в  сосуд с горячей водой.

5 Достать за  нить тело из сосуда с горячей  водой и быстро опустить его  в калориметр.

6. Проследить  за повышением температуры воды  в калориметре. Когда температура  перестанет повышаться, записать  ее величину.

7. Достать за  нить тело и, осушив его при  помощи тряпочки или фильтровальной  бумаги, определить его массу  путем взвешивания на рычажных весах.

8. Результаты  измерений и вычислений запишите  в таблицу:

9.Считая систему  тел, состоящую из внутреннего стакана калориметра, воды и тела теплоизолированной, записать для нее уравнение теплового баланса:

Q₁+Q₂+Q₃=0,где

Q₁ – количество теплоты, полученное калориметром при нагревании от t₁⁰С    до q⁰С;  Q₁ =с₁m₁(q -t₁)

Q₂ – количество теплоты, полученное водой;   Q₂ =с₂m₂(q -t₁)

Q₃ – количество теплоты, отданное горячим телом;   Q₃ =с₃m₃(q - t₃).

10. Выразить из  уравнения теплового баланса  удельную теплоемкость вещества, из которого изготовлено тело  с_3, рассчитать ее, и,  сравнив  с табличным значением, определить, какое это вещество.

11.Зная удельную  теплоемкость и массу тела, определите  теплоемкость тела С₃.

12 Сделайте вывод  из проделанной работы. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Лабораторная работа №4

.

Определение удельной теплоты  плавления льда. 

Цель  работы: определить удельную теплоту плавления льда.

Приборы и материалы: калориметр;

                                        сосуд с холодной водой;

                                        термометр;

                                        мензурка;

                                        весы с разновесом;

                                        кусочки тающего льда.

Указания  к работе:

1. Взвесьте внутренний стакан калориметра. Вставьте его во внешний.
2. Налейте во внутренний стакан калориметра отмеренные с помощью мензурки примерно 50мл холодной воды из сосуда.
3. Измерьте ее температуру.
4. Опустите кусочек тающего льда  в калориметр и, осторожно помешивая содержимое калориметра термометром, дождитесь, когда температура перестанет изменяться, и наступит тепловое равновесие.
5. Измерьте температуру теплового равновесия  в этот момент. Будьте внимательны и постарайтесь его не прозевать!
6. Измерьте мензуркой объем воды в калориметре.
7. Определите путем вычитания объем воды, образовавшейся при таянии льда. Рассчитайте ее массу. Это будет и масса льда.
8. Данные измерений и вычислений занесите в таблицу: