15. Обновлённая виртуальная лабораторная работа по физике «Определение удельных теплоемкостей твёрдых тел» https://efizika.ru/html5/15/index.html

Цель работы: определить удельную теплоемкость твёрдого тела.

Приборы и материалы: калориметр с водой, два термометра, твёрдое тело, сосуд с нагревателем, аналоговый секундомер, блок управления с кнопками «Пуск», «Пауза» и «Сброс».

15. Updated virtual laboratory assignments in physics Virtual laboratory work on physics «Determination of Specific Heat Capacities of Solids» - https://efizika.ru/html5/15/index.html

The purpose of the work: to determine the specific heat capacity of a solid.

Instruments and materials: a calorimeter with water, two thermometers, a solid, a vessel with a heater, an analog stopwatch, a control unit with buttons «Start», «Pause» and «Reset».

Виртуальная лабораторная работа: Определение удельных теплоемкостей твёрдых тел

Цель работы:

Определить удельную теплоемкость различных твёрдых тел с помощью методов калориметрии.

Теоретическая основа:

Удельная теплоемкость (c) — это количество теплоты, необходимое для повышения температуры 1 кг вещества на 1 градус Цельсия. Формула для расчета удельной теплоемкости:

 c = Q/(m ⋅ Δ T)

где:

• Q — количество теплоты, переданное телу (Дж),

• m — масса тела (кг),

• Δ T — изменение температуры (°C).

Оборудование:

1. Калориметр.

2. Нагревательный элемент (например, электрическая плита).

3. Термометр.

4. Весы.

5. Образцы твёрдых тел (металлы, минералы и т.д.).

Процедура:

1. Подготовка образца:

   • Измерьте массу образца твёрдого тела с помощью весов и запишите значение.

2. Измерение начальной температуры:

   • Поместите образец в калориметр и измерьте его начальную температуру с помощью термометра.

3. Нагревание образца:

   • Нагрейте образец до определенной температуры, используя нагревательный элемент. Запишите конечную температуру после нагрева.

4. Измерение количества теплоты:

   • Рассчитайте количество теплоты, переданное образцу, используя формулу:

    Q = P ⋅ t

   где:

   • P — мощность нагревательного элемента (Вт),

   • t — время нагрева (с).

5. Расчет удельной теплоемкости:

   • Подставьте все известные значения в формулу для расчета удельной теплоемкости:

    c = Q/(m ⋅ Δ T)

   где Δ T = T(конечная) - T(начальная) .

6. Повторите эксперимент:

   • Повторите эксперимент для других образцов твёрдых тел и сравните полученные результаты.

Анализ результатов:

• Сравните полученные значения удельной теплоемкости с табличными данными.

• Обсудите возможные источники ошибок в эксперименте и способы их минимизации.

Заключение:

Сделайте выводы о зависимости удельной теплоемкости от материала и его структуры, а также о точности и надежности проведенных измерений.

Дополнительные рекомендации:

• Используйте виртуальные симуляторы, если доступ к реальному оборудованию ограничен.

• Обсуждайте результаты с однокурсниками или преподавателем для более глубокого понимания темы.