1. Во внутренний сосуд калориметра налить 100-150 см3 воды (Vв).
Результат перевести в СИ.
2. Измерить начальную температуру горячей воды.
3. Взять небольшой кусочек льда, взвесить его и опустить в воду. Когда
весь лед расплавится, отметить самую низкую установившуюся
температуру смеси.
4. Вычислить массу горячей воды mв = ρв · Vв. 1. Заполни пустые места в таблице, используя значения, полученные в эксперименте. Масса горячей воды, кг Температура горячей воды, 0С Масса льда, кг Температура льда, 0С Температура смеси, 0С Удельная теплота плавления льда λ, Дж/кг 0,150 66 0 20 330000 2. Заполни пустые места в таблице, используя значения, полученные в эксперименте. Масса горячей воды, кг Температура горячей воды, 0С Масса льда, кг Температура льда, 0С Температура смеси, 0С Удельная теплота плавления льда, λ 0,130 0,07 0 20 330000
5. Используя данные опыта, составить уравнение теплового баланса и
определить удельную теплоту плавления льда.
Результаты измерений и вычислений запиши в таблицу. Повтори
Для решения данной задачи, нам необходимо выполнить последовательность шагов.
1. Во внутренний сосуд калориметра наливаем 100-150 см3 воды (Vв).
Так как нам дан объем воды в см3, чтобы перевести его в СИ, необходимо воспользоваться формулой:
1 см3 = 1 мл = 1 г
То есть объем воды в СИ будет равен 100-150 г.
2. Измеряем начальную температуру горячей воды.
Используя термометр, необходимо измерить температуру воды и записать ее значение.
Пусть начальная температура горячей воды равна Tгр.
3. Берем небольшой кусочек льда, взвешиваем его и опускаем в воду.
С помощью весов взвешиваем кусочек льда и записываем его массу в килограммах.
Пусть масса льда равна mл.
4. Когда весь лед расплавится, отмечаем самую низкую установившуюся температуру смеси.
Во время процесса плавления льда, напрямую взаимодействие между льдом и водой приводит к снижению температуры смеси.
Записываем самую низкую температуру смеси, обозначим ее Tсм.
5. Вычисляем массу горячей воды используя формулу:
mв = ρв * Vв,
где mв - масса горячей воды, ρв - плотность воды, Vв - объем воды.
Плотность воды приближенно равна 1 г/см3 или 1 кг/л.
Записываем полученное значение массы горячей воды.
Продолжаем выполнение задания, заполняя таблицу:
Масса горячей воды, кг | Температура горячей воды, °С | Масса льда, кг | Температура льда, °С | Температура смеси, °С | Удельная теплота плавления льда, Дж/кг
--------------------- | ----------------------------- | -------------- | ------------------- | -------------------- | -----------------------------------
0,150 | 66 | 0 | 20 | 330000 |
0,130 | 0,07 | 0 | 20 | 330000 |
1 | 0 | | | | |
2 | 0 | | | | |
3 | 0 | | | | |
Похоже, в таблице есть ошибка. Вероятно, в столбце "Масса льда" нужно заполнить значения по опыту. Давайте изменим таблицу:
Масса горячей воды, кг | Температура горячей воды, °С | Масса льда, кг | Температура льда, °С | Температура смеси, °С | Удельная теплота плавления льда, Дж/кг
---------------------- | ----------------------------- | -------------- | ------------------- | -------------------- | -----------------------------------
0,150 | 66 | 0,07 | 20 | 0 | 330000
0,130 | 0,07 | | | | 330000
1 | 0 | | | |
2 | 0 | | | |
3 | 0 | | | |
Заполняем таблицу по полученным данным.
А теперь, чтобы найти удельную теплоту плавления льда, необходимо использовать энергетический баланс.
При плавлении льда, энергия, передаваемая от горячей воды, равна энергии, необходимой для плавления льда.
Поэтому, можно использовать формулу теплового баланса:
Qплавления = Qпотерянная,
где Qплавления - теплота плавления, Qпотерянная - потерянная теплота горячей воды и расплавленного льда.
Теплота плавления льда определяется формулой:
Qплавления = mл * λ,
где Qплавления - теплота плавления, mл - масса льда, λ - удельная теплота плавления льда.
Теплота, потерянная горячей водой и расплавленным льдом, определяется формулой:
Qпотерянная = mв * cв * (Tгр - Tсм),
где Qпотерянная - потерянная теплота, mв - масса горячей воды, cв - удельная теплоемкость воды, Tгр - начальная температура горячей воды, Tсм - температура смеси.
Теперь, чтобы найти удельную теплоту плавления льда, можем использовать уравнение теплового баланса:
mл * λ = mв * cв * (Tгр - Tсм).
Повторите измерения три раза и заполните таблицу.
Масса горячей воды, кг | Температура горячей воды, °С | Масса льда, кг | Температура льда, °С | Температура смеси, °С | Удельная теплота плавления льда, Дж/кг
---------------------- | ----------------------------- | -------------- | ------------------- | -------------------- | -----------------------------------
0,150 | 66 | 0,07 | 20 | |
0,130 | 0,07 | | | |
1 | 0 | | | |
2 | 0 | | | |
3 | 0 | | | |
После заполнения таблицы, сравниваем полученные значения удельной теплоты плавления льда и делаем выводы.
1. Во внутренний сосуд калориметра наливаем 100-150 см3 воды (Vв).
Так как нам дан объем воды в см3, чтобы перевести его в СИ, необходимо воспользоваться формулой:
1 см3 = 1 мл = 1 г
То есть объем воды в СИ будет равен 100-150 г.
2. Измеряем начальную температуру горячей воды.
Используя термометр, необходимо измерить температуру воды и записать ее значение.
Пусть начальная температура горячей воды равна Tгр.
3. Берем небольшой кусочек льда, взвешиваем его и опускаем в воду.
С помощью весов взвешиваем кусочек льда и записываем его массу в килограммах.
Пусть масса льда равна mл.
4. Когда весь лед расплавится, отмечаем самую низкую установившуюся температуру смеси.
Во время процесса плавления льда, напрямую взаимодействие между льдом и водой приводит к снижению температуры смеси.
Записываем самую низкую температуру смеси, обозначим ее Tсм.
5. Вычисляем массу горячей воды используя формулу:
mв = ρв * Vв,
где mв - масса горячей воды, ρв - плотность воды, Vв - объем воды.
Плотность воды приближенно равна 1 г/см3 или 1 кг/л.
Записываем полученное значение массы горячей воды.
Продолжаем выполнение задания, заполняя таблицу:
Масса горячей воды, кг | Температура горячей воды, °С | Масса льда, кг | Температура льда, °С | Температура смеси, °С | Удельная теплота плавления льда, Дж/кг
--------------------- | ----------------------------- | -------------- | ------------------- | -------------------- | -----------------------------------
0,150 | 66 | 0 | 20 | 330000 |
0,130 | 0,07 | 0 | 20 | 330000 |
1 | 0 | | | | |
2 | 0 | | | | |
3 | 0 | | | | |
Похоже, в таблице есть ошибка. Вероятно, в столбце "Масса льда" нужно заполнить значения по опыту. Давайте изменим таблицу:
Масса горячей воды, кг | Температура горячей воды, °С | Масса льда, кг | Температура льда, °С | Температура смеси, °С | Удельная теплота плавления льда, Дж/кг
---------------------- | ----------------------------- | -------------- | ------------------- | -------------------- | -----------------------------------
0,150 | 66 | 0,07 | 20 | 0 | 330000
0,130 | 0,07 | | | | 330000
1 | 0 | | | |
2 | 0 | | | |
3 | 0 | | | |
Заполняем таблицу по полученным данным.
А теперь, чтобы найти удельную теплоту плавления льда, необходимо использовать энергетический баланс.
При плавлении льда, энергия, передаваемая от горячей воды, равна энергии, необходимой для плавления льда.
Поэтому, можно использовать формулу теплового баланса:
Qплавления = Qпотерянная,
где Qплавления - теплота плавления, Qпотерянная - потерянная теплота горячей воды и расплавленного льда.
Теплота плавления льда определяется формулой:
Qплавления = mл * λ,
где Qплавления - теплота плавления, mл - масса льда, λ - удельная теплота плавления льда.
Теплота, потерянная горячей водой и расплавленным льдом, определяется формулой:
Qпотерянная = mв * cв * (Tгр - Tсм),
где Qпотерянная - потерянная теплота, mв - масса горячей воды, cв - удельная теплоемкость воды, Tгр - начальная температура горячей воды, Tсм - температура смеси.
Теперь, чтобы найти удельную теплоту плавления льда, можем использовать уравнение теплового баланса:
mл * λ = mв * cв * (Tгр - Tсм).
Повторите измерения три раза и заполните таблицу.
Масса горячей воды, кг | Температура горячей воды, °С | Масса льда, кг | Температура льда, °С | Температура смеси, °С | Удельная теплота плавления льда, Дж/кг
---------------------- | ----------------------------- | -------------- | ------------------- | -------------------- | -----------------------------------
0,150 | 66 | 0,07 | 20 | |
0,130 | 0,07 | | | |
1 | 0 | | | |
2 | 0 | | | |
3 | 0 | | | |
После заполнения таблицы, сравниваем полученные значения удельной теплоты плавления льда и делаем выводы.