Лабораторная работа по физике измерение удельной теплоемкости металлического цилиндра

8 класс

Лабораторная работа №2
Измерение удельной теплоемкости твердого тела

Цель работы

Определить удельную теплоёмкость металлического цилиндра.

Приборы и материалы

Стакан с водой, калориметр, термометр, весы, гири, металлический цилиндр на нити, сосуд с горячей водой.

Указания к работе

1. Налейте в калориметр воду массой 100 — 150 г комнатной температуры. Измерьте температуру воды.

2. Нагрейте цилиндр в сосуде с горячей водой. Измерьте её температуру (эта температура и будет начальной температурой цилиндра). Затем опустите его в калориметр с водой.

3. Измерьте температуру воды в калориметре после опускания цилиндра.

4. С помощью весов определите массу металлического цилиндра, предварительно обсушив его.

5. Все данные измерений запишите в таблицу.

а) количество теплоты Q₁, которое получила вода при нагревании:

Q₁ = c₁m₁(t — t₁),

c₁ — удельная теплоёмкость воды;

б) количество теплоты Q₂, отданное металлическим цилиндром при охлаждении:

Q₂ = c₂m₂(t₂ — t),

c₂ — удельная теплоёмкость вещества цилиндра, значение которой надо определить.

Зная, что количество теплоты, полученное водой при нагревании, равно количеству теплоты, отданному цилиндром при охлаждении, можно записать:

Q₁ = Q₂ = c₁m₁(t — t₁) = c₂m₂(t₂ — t).

В полученном уравнении неизвестной величиной является удельная теплоемкость c₂; . Подставив в уравнение значения величин, измеренных на опыте, вычислите c₂ — удельную теплоёмкость вещества, из которого изготовлен цилиндр. Сравните её с табличным значением.

Источник

Решебник по физике 8 класс Перышкин: задания и параграфы, проверь себя 1-4, лабораторные работы 1-11

Лабораторная работа 2.

Измерение удельной теплоемкости твердого тела

Цель работы: определить удельную теплоемкость металлического цилиндра. Приборы и материалы, стакан с водой, калориметр, термометр, весы, гири, металлический цилиндр на нити, сосуд с горячей водой.

1. Нальем в калориметр воду массой 0,012 кг, и измерим ее температуру (20 градусов).

2. Нагреем цилиндр в сосуде с горячей водой. Измерим температуру воды (70 градусов) и отпустим цилиндр в колориметр с холодной водой.

3. Немного подождем и измерим температуру воды в калориметре (30 градусов).

4. Вытащим цилиндр из калориметра, обсушим его и измерим его массу на весах (0,140 кг).

5. Все результаты измерений занесем в таблицу и рассчитаем удельну теплоемкость металлического цилиндра.

Масса воды в калориметре m1, кг

Начальная температура воды t1, °C

Масса цилиндра m2, кг

Начальная температура цилиндра t2, °C

Общая температура воды и цилиндра t, °C

Масса воды в калориметре	Начальная температура воды	Масса цилиндра кг	Начальная температура цилиндра	Общая температура воды и цилиндра
0,120	20	0,140	70	30

Вычислим удельную теплоемкость металлического цилиндра по формуле:

Где с₂ – удельная теплоемкость металлического цилиндра: с₁ = 4200 * Дж/кг 0 С – удельная теплоемкость воды; m₁ – масса воды в калорифере; t – температура нагретой цилиндром воды в калорифере; t₁ – температура холодной воды; m₂ – масса металлического цилиндра; t₂ – температура нагретого металлического цилиндра.

Выводы: Удельная теплоемкость металлического цилиндра равна 878 Дж/кг С, что близко к значению удельной теплоемкости для алюминия. Полученное значение несколько меньше табличного, что связано с невысокой точностью приборов и наличием теплообмена.

Шаблоны Инстаграм БЕСПЛАТНО

Хотите получить БЕСПЛАТНЫЙ набор шаблонов для красивого Инстаграма?

Напишите моему чат-помощнику в Telegram ниже 👇

Вы получите: 🎭 Бесплатные шаблоны «Bezh», «Akvarel», «Gold»

или пишите «Хочу бесплатные шаблоны» в директ Инстаграм @shablonoved.ru

Шаблоны Инстаграм БЕСПЛАТНО

Хотите получить БЕСПЛАТНЫЙ набор шаблонов для красивого Инстаграма?

Напишите моему чат-помощнику в Telegram ниже 👇

Вы получите: 🎭 Бесплатные шаблоны «Bezh», «Akvarel», «Gold»

Источник

Лабораторная работа по теме: «Измерение удельной теплоемкости вещества»

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

8 класс. Физика
Лабораторная работа № 3

Тема: Измерение удельной теплоемкости вещества
Цель: Определить удельную теплоёмкость металлического цилиндра
Оборудование: Стакан с водой, калориметр, термометр, весы, гири, металлический
цилиндр на нити, с горячей водой

1. Налейте в калориметр воду массой 100—150 г комнатной температуры. Измерьте температуру воды.
2. Нагрейте цилиндр в сосуде с горячей водой. Измерьте её температуру (эта температура и будет начальной температурой цилиндра). Затем опустите его в калориметр с водой.
3. Измерьте температуру воды в калориметре после опускания цилиндра.
4. С помощью весов определите массу металлического цилиндра, предварительно обсушив его.
5. Все данные измерений запишите в таблицу.
6. Рассчитайте:
а) количество теплоты Q1, которое получила вода при нагревании:

— удельная теплоёмкость воды;
б) количество теплоты Q2, отданное металлическим цилиндром при охлаждении:

— удельная теплоёмкость вещества цилиндра, значение которой надо определить.

Зная, что количество теплоты, полученное водой при нагревании, равно количеству теплоты, отданному цилиндром при охлаждении, можно записать:

В полученном уравнении неизвестной величиной является удельная теплоёмкость; Подставив в уравнение значения величин, измеренных на опыте, вычислите — удельную теплоёмкость вещества, из которого изготовлен цилиндр. Сравните её с табличным значением.

Контрольные вопросы:
1. Что называется удельной теплоёмкостью вещества?
2 Что является единицей удельной теплоёмкости вещества?
3. Почему близость водоёмов влияет на температуру воздуха?
4 Почему чаще всего вода используется в системе отопления, для охлаждения двигателей?

Вывод: (пишем исходя из цели и хода работы самостоятельно) .

Источник

Лабораторная работа № 3 «Измерение удельной теплоемкости твердого тела» для 8 класса

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Измерение удельной теплоемкости твердого тела.

Цель работы: измерить удельную теплоемкость металлического цилиндра и сравнить ее с табличным значением.

Приборы и материалы: стакан с водой, калориметр, термометр, сосуд с горячей водой, металлический цилиндр на нити.

Тренировочные задания и вопросы. —

медь: с = 380 ,

На сколько джоулей увеличилась внутренняя энергия каждого кубика?

Для изменения температуры нафталина, никеля и латуни массой 1 кг на 1 0 C требуется 130, 460 и 400 Дж энергии. Чему равна удельная теплоемкость этих веществ?

нафталин с =________; никель с =__________;

Подготовка и проведение эксперимента.

Налейте в калориметр воду массой 150 г комнатной температуры. Измерьте температуру воды t _1.

Нагрейте цилиндр в сосуде с горячей водой. Измерьте температуру горячей воды t ₂ (эта температура и будет начальной температурой для цилиндра)

Опустите цилиндр в калориметр с холодной водой. Измерьте температуру нагревшейся от цилиндра воды , t .

Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу.

Начальная температура воды

Количество теплоты, полученное водой при нагревании:

Количество теплоты, отданное металлическим цилиндром:

Сравните полученный результат с табличным значением и определите материал, из которого изготовлен цилиндр.

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Курс повышения квалификации

Современные педтехнологии в деятельности учителя

Курс профессиональной переподготовки

Физика: теория и методика преподавания в образовательной организации

Международная дистанционная олимпиада Осень 2021

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Школьных охранников предлагают обучать основам психологии

В школе в Пермском крае произошла стрельба

В Москве стартует онлайн-чемпионат для школьников Soft Skills — 2035

Минобрнауки утвердило перечень олимпиад для школьников на 2021-2022 учебный год

Школьников не планируют переводить на удаленку после каникул

В Хабаровске утвердили дополнительные школьные каникулы

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник

Лабораторная работа по теме: «Измерение удельной теплоемкости вещества»

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

8 класс. Физика
Лабораторная работа № 3

Тема: Измерение удельной теплоемкости вещества
Цель: Определить удельную теплоёмкость металлического цилиндра
Оборудование: Стакан с водой, калориметр, термометр, весы, гири, металлический
цилиндр на нити, с горячей водой

1. Налейте в калориметр воду массой 100—150 г комнатной температуры. Измерьте температуру воды.
2. Нагрейте цилиндр в сосуде с горячей водой. Измерьте её температуру (эта температура и будет начальной температурой цилиндра). Затем опустите его в калориметр с водой.
3. Измерьте температуру воды в калориметре после опускания цилиндра.
4. С помощью весов определите массу металлического цилиндра, предварительно обсушив его.
5. Все данные измерений запишите в таблицу.
6. Рассчитайте:
а) количество теплоты Q1, которое получила вода при нагревании:

— удельная теплоёмкость воды;
б) количество теплоты Q2, отданное металлическим цилиндром при охлаждении:

— удельная теплоёмкость вещества цилиндра, значение которой надо определить.

Зная, что количество теплоты, полученное водой при нагревании, равно количеству теплоты, отданному цилиндром при охлаждении, можно записать:

В полученном уравнении неизвестной величиной является удельная теплоёмкость; Подставив в уравнение значения величин, измеренных на опыте, вычислите — удельную теплоёмкость вещества, из которого изготовлен цилиндр. Сравните её с табличным значением.

Контрольные вопросы:
1. Что называется удельной теплоёмкостью вещества?
2 Что является единицей удельной теплоёмкости вещества?
3. Почему близость водоёмов влияет на температуру воздуха?
4 Почему чаще всего вода используется в системе отопления, для охлаждения двигателей?

Вывод: (пишем исходя из цели и хода работы самостоятельно) .

Источник

Лабораторная работа . Измерение удельной теплоемкости вещества.

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Тема: «Измерение удельной теплоемкости твердого тела» Лабораторная работа

Цели урока: Помочь учащимся в работе по овладению методами измерения физических величин, развитие умений использования измерительных приборов. Продолжить работу по активизации мыслительной деятельности учеников, способствовать самостоятельному поиску ответа на поставленную задачу. Развивать способность учащихся к оценке результатов своей деятельности.

Оборудование: на рабочих столах учащихся: стакан с водой; масса которой 0,1 кг; калориметр; термометр; весы с разновесами; металлический цилиндр на нити.

Тип урока: урок применения новых ЗУНов.

Методы преподавания: информационный.

Методы учения: репродуктивный.

Должны знать\уметь: знать понятия количества теплоты и от чего зависит данная величина, физический смысл понятия удельной теплоемкости вещества, научится определять удельную теплоемкость твердого тела

Актуализация опорных знаний. Повторение ранее изученного материала.

Чтотакое внутрення энергия?

От чего зависит внутрення энергия?

Одинаковы ли понятия мехпническая и внутреняя энергия?

Как можно изменить внутреннюю энергию? – совершением работы и теплопередачей.

Что такое теплопередача? Теплопередача – это процесс изменения внутренней энергии без совершения работы над телом или самим телом.

Указанные процессы делятся на три вида, на какие?

Что такое теплопроводность? Теплопроводность – это явление, при котором энергия передаётся от одной части тела к другой посредством движения частиц или при непосредственном контакте двух тел.

Обыкновенный или пористый кирпич обеспечивает лучшую теплоизоляцию здания? — В пористых кирпичах есть поры, заполненные воздухом.

Что такое количество теплоты? Количество теплоты – это физическая велична, значение которой рано энергии получаемой или отдаваемой телом в процессе теплопередачи.

Обозначается Q , [ Q ]=[Дж]. Кроме Джоуля, который является единицей СИ, используется ещё одна единица измерения количества теплоты – калория (переводится как «жар», «тепло»).

Что такое с? Удельная теплоемкость показывает сколько количества тепла необходимо передать веществу массой 1 кг, чтобы нагреть его на 1°С.

Уравнение теплового баланса? Если мы говорим о системе тел, одно из которых отдает тепло, а другое получает, то вводится уравнение теплового баланса.

Суммарное количество теплоты, отданное более нагретыми теломи системе равно суммарному количеству теплоты, полученное менее нагретыми телами этой системы + + … + = + + … + или Q ₁ = Q ₂

Тема сегодняшнего занятия посвящена тому, каким образом можно определить удельную теплоемкость вещества опытным путем, т. е. на практике. Конкретно, мы рассмотрим определение теплоемкости на примере твердого тела – металлического цилиндра.

Цель работы: определить удельную теплоемкость металлического цилиндра.

Приборы и материалы:металлический цилиндр на нити, стакан с горячей и стакан с холодной водой, термометр, весы, калориметр.

Рис. 1. Металлический цилиндр Рис. 2. Стакан с водой Рис. 3. Термометр

Рис. 4. Весы Рис. 5. Калориметр

Во многих опытах по изучению тепловых явлений применяют калориметр – устройство, состоящее из двух сосудов (стаканов), размещенных один в другом и разделенных воздушной прослойкой.

Из-за слабой теплопроводности воздуха и благодаря небольшому расстоянию между внутренним и внешним сосудами, что обеспечивает отсутствие конвекционных потоков, в калориметре теплообмен с окружающей средой значительно уменьшается.

1. Поместим металлический цилиндр в стакан с горячей водой и измерим термометром ее температуру, она будет равняться температуре цилиндра, т. к. через определенное время температура воды и цилиндра сравняются.

2. Затем наливаем в калориметр холодную воду и измеряем ее температуру.

3. После этого помещаем привязанный на нитке цилиндр в калориметр с холодной водой и, помешивая в нем воду термометром, измеряем установившуюся в результате теплообмена температуру.

Обработка данных и вычисление результата:

Измеренная установившаяся конечная температура в калориметре и остальные данные позволят нам рассчитать удельную теплоемкость металла, из которого изготовлен цилиндр. Вычислять искомую величину мы будем исходя из того, что, остывая, цилиндр отдает ровно такое же количество теплоты, что и получает вода при нагревании, происходит так называемый теплообмен.

Соответственно получаем следующие уравнения. Для нагрева воды количество теплоты:

, где:

удельная теплоемкость воды (табличная величина), ;

масса воды, которую можно определить с помощью весов, кг;

конечная температура воды и цилиндра, измеренная с помощью термометра, o ;

начальная температура холодной воды, измеренная с помощью термометра, o .

Для остывания металлического цилиндра количество теплоты:

, где:

удельная теплоемкость металла, из которого изготовлен цилиндр (искомая величина), ;

масса цилиндра, которую можно определить с помощью весов, кг;

температура горячей воды и, соответственно, начальная температура цилиндра, измеренная с помощью термометра, o ;

конечная температура воды и цилиндра, измеренная с помощью термометра, o .

Замечание. В обеих формулах мы вычитаем из большей температуры меньшую для определения положительного значения количества теплоты.

Как было указано ранее, из-за процесса теплообмена между холодной водой и металлическим цилиндром их количества теплоты равны:

.

Следовательно, удельная теплоемкость материала цилиндра:

Полученные результаты в любой лабораторной работе удобно записывать в таблицу, причем, проводить для получения усредненного максимально точно приближенного результата несколько измерений и вычислений. В нашем случае таблица может выглядеть примерно следующим образом:

с, ,

Вывод:вычисленное значение удельной теплоемкости материала цилиндра .

Сегодня мы рассмотрели методику проведения лабораторной работы по измерению удельной теплоемкости твердого тела. На следующем уроке мы поговорим о выделении энергии при сгорании топлива.

III . Закрепление изученных ЗУНОв

1. На каком из этапов проведения лабораторной работы есть вероятность получить наибольшую погрешность измерений?

2. Какими должны быть материалы и устройство калориметра для получения наиболее точных результатов измерений?

3. Предложите свою методику измерения удельной теплоемкости жидкости.

Для раздачи ученикам листочки:

Тема: «Измерение удельной теплоёмкости вещества».

Цель: научиться определить удельную теплоемкость твердого тела.

Оборудование: измерительный цилиндр, вода, термометр, калориметр, стакан с

горячей и холодной водой, салфетка.

Вспомни правила безопасности при работе с термометром, горячей водой, мерным цилиндром

Подойдите к столу учителя и с помощью мерного цилиндра налейте в калориметр 100-150 мл воды.

Определите массу воды в калориметре и запишите в таблицу.(массы воды = объему воды).

Определите цену деления шкалы термометра и измерьте температуру воды в калориметре t _воды, о С и запишите в таблицу.

Выньте термометр из воды, положите его на салфетку.

Подойдите с калориметром к учителю и опустите в калориметр за нить тело, которое находилось в горячей воде.

Снова поместите термометр в калориметр и следите за повышением температуры. Как только изменение температуры станет незаметным, т.е установится тепловое равновесие, запишите показания термометра t , о С

Выньте термометр из воды, осушите его бумажной салфеткой, положите в футляр и отдайте учителю.

Выньте опущенное тело из воды, осушите его бумажной салфеткой, и запишите в таблицу его массу.

Определите удельную теплоемкость исследуемого тела, используя уравнение теплового баланса Q ₁ = Q ₂

Из формул найдите удельную теплоемкость вещества. Полученный результат запишите в таблицу и определите, воспользовавшись таблицей удельных теплоемкостей веществ из чего сделано исследуемое тело.

с, ,

Сделайте вывод, в котором укажите, какую физическую величину вы сегодня определяли, какой результат получили, какие факторы могли повлиять на точность полученного результата. Запишите физический смысл определяемой величины.

Источник