Лабораторная работа по физике "Определение удельной теплоты плавления льда"; 8 класс

Лабораторная работа № 3

"Определение удельной теплоты плавления льда"

Цель работы: определить удельную теплоту плавления льда, зная, что удельная теплоемкость воды равна 4200 Дж/(кг ·К)

Оборудование: калориметр, термометр, цилиндр измерительный, сосуд с теплой водой, сосуд с холодной водой и тающим льдом.

Ход работы.

1. Разобьем лед на кусочки небольших размеров и оставим в чашке на 20-30 мин. Лед в воде в процессе таяния имеет температуру t₁, равную 0 ⁰ С .

2. Измерим температуру t₂ воздуха

3. Нальем в измерительный цилиндр 150 мл воды, при температуре примерно 40⁰ C. Измерим температуру t₃ теплой воды в цилиндре и перельем эту воду во внутренний стакан калориметра.

4. Куски тающего льда опустим в калориметр с теплой водой. После опускания каждого куска льда ожидаем полного его расплавления и следим за показаниями термометра. Лед добавляем до тех пор, пока температура воды в калориметре не опустится до значения t₂ , равного температуре окружающего воздуха. В этом случае начальная и конечная температура стакана калориметра одинаковы, стакан не получает и не отдает тепло.

( Следовательно, в уравнение теплового баланса входят только количество теплоты, идущей на плавление льда λm₁ , количество теплоты идущей на нагревание воды, образовавшейся в результате таяния льда m₁ c (t₂ – t₁) и количество теплоты, выделяющееся при остывании теплой воды m₂ с(t₂ –t₃) m₁ – масса льда, m₂ – массы теплой воды. Массу льда можно определить, перелив в измерительный цилиндр воду из калориметра после завершения эксперимента. Масса воды образовавшейся в результате таяния льда, равна разности массы всей воды и теплой воды. ) В скобках прочитать, не писать.

5. Количество теплоты, выделяющееся при остывании теплой воды, идет на плавление льда и нагревание воды, образовавшейся в результате плавления. Запишем уравнение теплового баланса:

Q1+Q2= Q3

λ m₁ + m₁ c (t₂ – t₁) = m₂ с(t₃ –t₂)

Количество теплоты, идущее на плавление льда, Q1= λ*m₁ ,

Количество теплоты, идущее на нагревание воды, образовавшейся в результате таяния льда Q2 =m_1* c *(t₂ – t₁)

Количество теплоты, выделяющееся при остывании теплой воды

Q3= m_2* с*(t₂ –t₃)

6.Рассчитаем удельную теплоту плавления льда:

СИ

m₁ = 30 г =

t₁ = 0⁰ С

t₂ = 20⁰ С

t₃ = 40⁰ С

m₂ = 150 г =

λ - ?

λ m₁ = m₂ с(t₃ –t₂) - m₁ c (t₂ – t₁)

λ = m₂ с(t₃ –t₂) - m₁ c (t₂ – t₁) / m₁

6. Сравните экспериментальное значение удельной теплоты плавления льда с табличным и сделайте вывод.