Практическая работа № 5

Определение удельной теплоемкости тела из закона сохранения энергии

Оборудование: набор свинцовой дроби, термометр, измерительная лента, бумажная трубка.

Согласно закона сохранения энергии, энергия может превращаться из одного вида в другой

или переходить от одного тела к другому.

Если тело поднято на некоторую высоту, оно обладает потенциальной энергией E

п

= mgh. При

падении тела потенциальная энергия превращается в кинетическую

E

к

=

mv²

.

²

А после падения – во внутреннюю. В результате внутренняя энергия тела увеличивается, а

значит, увеличивается температура тела.

Изменение внутренней энергии сопровождается выделением количества теплоты: Q= cm

Δ

T.

Следовательно: E

п

= Q

mgh=

mcΔT

C=

gh

ΔT

Для определения удельной теплоемкости вещества необходимо знать высоту, с

которой падает тело, и изменение его температуры в результате падения.

Выполнение работы:

1. Определит температуру воздуха в классе. Благодаря термодинамическому равновесию

окружающих тел, свинцовая дробь будет иметь комнатную температуру: Т

1

.

2. Засыпать дробь в бумажную трубку, расположить трубку вертикально и перевернуть её в

обратное положение 100 – 150 раз. При этом высота падения дроби h=N·L¸ где:

N – число переворотов трубки;

L – длина трубки.

3.

По

окончании

переворотов

снять

наконечник

трубки

вместе

с

дробью

и

измерить

температуру дроби Т

2

.

4. Повторить опыт 3 раза, определить среднее значение температуры Т

2 ср.

5. Вычислить удельную теплоемкость вещества дроби по формуле:

С =

g·N·L

T

2

T

1

6. Вычислить относительную и абсолютную погрешности измерений:

ε

=

Δ

g

+

ΔL

+

2

ΔT

где:

g L T

Δg = 0¸02м/c²

Δ

L = 1мм

Δ

T = 1ºC

Δ

C= C·

ε

Выписать результат в виде: C

пр

= C ±

Δ

C¸

ε

= ···[%]

7. Составить таблицу измерений и вычислений. Определить вещество по таблице.

Контрольные вопросы:

1.

Что называют удельной теплоемкостью вещества?

2.

В каких случаях количество теплоты – отрицательно?

3.

В 8 классе вы измеряли удельную теплоемкость способом теплопередачи, сейчас – исходя

из закона сохранения энергии. Какой способ точнее? Почему?