Слайд 3
Теоретическая часть
Внутренняя энергия зависит от температуры тела, агрегатного
состояния вещества и других факторов. Она не является какой-то
постоянной величиной. У одного и того же тела она может изменяться.
Количество теплоты, которое необходимо для нагревания тела (или выделяемое при остывании), зависит от массы этого тела, от изменения температуры и рода вещества.
Количество теплоты обозначают буквой Q, измеряют в джоулях (Дж).
Количество теплоты, которое необходимо передать телу массой 1кг для того, чтобы его температура изменилась на 1Ċ, называется удельной теплоемкостью вещества. Удельная теплоемкость обозначается буквой C и измеряется в Дж/кг×град.
Все окружающие нас тела обладают энергией. Кроме механической энергии, существует еще один вид энергии. Это внутренняя энергия.
Энергия, которую получает или теряет тело при теплопередаче, называется количеством теплоты.
Слайд 4
Чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для нагревания тела
или выделяемое им при охлаждении, следует удельную теплоемкость умножить
на массу тела и на разность между конечной и начальной температурами
Q = c×m×(t2 – t1)
Опыты показывают, что если между телами происходит теплообмен, то внутренняя энергия всех нагревающихся тел увеличивается на столько, на сколько уменьшается внутренняя энергия остывающихся тел.
Q1 = Q2
Слайд 5
В парном отделении бани получают пар при соприкосновении
воды с раскаленными камнями. Вода, испаряющаяся на поверхности камней,
расположенных ниже, поднимается через горячие камни нагревается до температуры, выше 100 °С. Этот пар называют «сухим» паром. Для получения «сухого» пара камни нужно нагреть до довольно высокой температуры.
«Паропроизводительность» бани, надо полагать, зависит от множества факторов: от рода (сорта) камней, размеров камней, плотности, теплоемкости и т.д.
Я поставил цель измерить удельную теплоемкость разных сортов камней калориметрическими опытами.
Слайд 10
Абсолютные погрешности
∆m = 1г
∆t = 0,5°С
∆(t-t1) = 1°С
∆(t2-t)
= 1°С
Вычисление погрешностей
1. Ac = Amk + Amв +At-t1
+ At2-t = 1/121+1/120+1/11,5+1/78 = 0,008+0,008+0,086+0,012 = 0,12
∆C = C×Ac = 613×0,13 = 73,56 ≈ 7×10
Ck = 613±70
2. Ac = 1/106+1/120+1/17+1/71 = 0,009+0,008+0,058+0,014 = 0,215 ≈ 0,21
∆C = 613×0,12 = 252 ≈ 2,5×10²
Ck = 1204±252
3. Ac = 1/168+1/120+1/16,5+1/73,5 = 0,006+0,008+0,061+0,014 = 0,09
∆C = 672×0,09 = 60,48 ≈ 6×10
Ck = 672±60
4. Ac = 1/81+1/120+1/10+1/80 = 0,012+0,008+0,100+0,012 = 0,132 ≈ 0,13
∆C = 0,13×776 = 102 = 10²
Ck = 776±102
5. Ac = 1/98+1/120+1/10,5+1/76,5 = 0,010+0,008+0,096+0,013 = 0,125 ≈ 0,13
∆C = 719×0,13 = 93,47 ≈ 93 = 9,3×10
Ck = 719±93
6. Ac = 1/103+1/120+1/11+1/80 = 0,010+0,008+0,090+0,013 = 0,12
∆C = 0,12×671 = 81
Ck = 671±81
Слайд 14
Для проверки состоятельности показаний термометра
газовой плиты поставили эксперимент с телами для калориметров из
школьного набора кабинета физики.
Взяли цилиндрики из латуни и стали и нагрели их в духовке до температуры t2 = 300°С.
Табличные данные удельных теплоемкостей латуни и стали известны, по известным массам цилиндриков, воды в калориметре и температуры воды t1,°С и t,°С можно вычислить температуру t2.
mст = 156г
mлат = 162г
t1 = 15°С
mв = 120г
Cлат = 410Дж/кг×град
Cст = 500Дж/кг×град
tст = 52°С
tлат = 47°С
Cв = 4200Дж/кг×град
Вычислили для стали:
t2 = Cв×mв× (t- t1)/Cст× mст+t = 4200×120×(52-15)/500×156+52 = 291°С
и для латуни:
t2 = Cв×mв× (t- t1)/Cлат×mлат+t = 4200×120×(47-15)/410×162+47 = 289°С.
Получили температуры близкие к показанию термометра духовки, поэтому по результатам проведенных опытов можем утверждать, что лучшей «паропроизводительностью» обладает камень образца №2 – Камешкирского каменного карьера и №4 – Рязанского карьера.