Informații despre școală
Serviciu
EXPERIMENTE CU IP-COACH: TERMICI
7. CAPACITATEA DE ÎNCĂLZIRE MASICĂ A METALELOR
Principiul fizic:
La determinarea capacității de căldură masică a unui solid, folosim o metodă calorimetrică, care se bazează pe principiul schimbului de căldură. La calcul, trebuie să ținem cont de capacitatea de căldură a calorimetrului C, deoarece pe lângă baia lichidă (cel mai adesea apă), toate componentele calorimetrului (adică vas, mixer, sondă de temperatură) sunt încălzite sau răcite. La măsurare, calorimetrul este parțial umplut cu apă sau alt lichid cu masa m1 și temperatura t1, a cărei capacitate de căldură masică c1 este cunoscută. Când introducem o substanță solidă de masă m2 încălzită la temperatura t2 în calorimetru, a cărei capacitate termică de masă c2 urmează să fie determinată, căldura este schimbată între corp și întregul sistem calorimetru. Dacă pierderile de căldură din mediul înconjurător sunt neglijabile în timpul acestui schimb, schimbul de căldură descris va fi descris prin ecuația Q = Q1 + Q2 (așa-numita ecuație calorimetrică), unde Q este căldura transferată de corp, Q1 este căldura primită de apă în calorimetru și Q2 este căldura primită de calorimetru.
Scop:
Determinați capacitatea termică masivă a fierului, aluminiului și alamei.
Instrumente:
calorimetru de amestecare, cântare, role din diverse metale, pahar, bile de sticlă, apă, aragaz, clește de transfer cu role, două sonde de temperatură, microcomputer cu convertor și panou de măsurare, program IP COACH
Pregătirea:
Determinăm capacitatea de căldură a calorimetrului. Se cântărește pentru a determina greutatea calorimetrului cu dopul și greutatea cilindrului metalic a cărui capacitate termică de masă o vom determina. Așezați rola în calorimetru și turnați apă astfel încât să fie complet scufundată și cantitatea de apă să fie cât mai mică posibil. Apoi îl scoatem și îl lăsăm să se încălzească într-un vas cu apă clocotită, în care sunt bile de sticlă în partea de jos. În același timp, cântărim calorimetrul cu apă și un dop. Creșterea în greutate a calorimetrului după adăugarea de apă este egală cu greutatea apei din calorimetru. Introduceți o sondă de temperatură conectată la canalul 1 al panoului de măsurare în calorimetru, care este montat în capacul calorimetrului. Conectați oa doua sondă la canalul 2 pentru a măsura temperatura rolei înainte de a o introduce în calorimetru. Canalele 1, 2 sunt calibrate pentru măsurarea temperaturii și timpul de măsurare este setat la 500 s.
Implementare:
Să începem măsurarea temperaturii. După 150 de secunde, scoateți rola din apă, uscați-o rapid și introduceți-o în calorimetru. Deoarece temperatura apei din calorimetru, care este măsurată chiar înainte de introducerea rolei în calorimetru, este importantă pentru calcule, introducem roleta astfel încât sonda de temperatură 1 să fie scufundată. În timp ce amestecăm apa din calorimetru, monitorizăm temperatura de pe monitor și, după stabilizarea acestuia, încheiem măsurarea. Salvăm rezultatele pe disc.
FIG. 1-4 Graficul dependenței de temperatură de 100g apă, 200g și 300g de cantitatea de căldură furnizată.
Notă:
Putem folosi un termos în loc de calorimetru, trebuie doar să fim foarte atenți să nu-l rupem.