Определение удельной теплоемкости воды и металла, из которого изготовлена кастрюля. Оценка погрешностей экспериментальных результатов

Фамилия _____________________

Определениеудельнойтеплоемкостиводыиметалла

Рабочийжурнал

Цельработы: Определитьудельнуютеплоемкостьводыиметалла, изкоторогоизготовленакастрюля. Оценитьпогрешностьэкспериментальныхрезультатов.

Задание 1.          Определениетеплоемкости Cк₁ алюминиевойкастрюлиобъемом 3.5 литра.  

1.  Выберите алюминиевую кастрюлю объемом 3.5 литра. Задайте мощность нагревателя 1 кВт.

Запишите значение массы кастрюли m_a1. Считая, что кастрюля наполнена до краев, рассчитайте и запишите значение массы воды mв₁.

Объем кастрюли V = 3.5 литра

Масса кастрюли  m_a1 = ____________ Масса воды         mв₁= ____________

2.  Включите нагреватель кнопкой  Вкл. горелку и через некоторое время, когда температура воды в кастрюле приблизится к 50 °C, выключите его кнопкой Выкл. горелку. Следуя пошаговой инструкции виртуального эксперимента, определите температуру Т₁ воды через 8 минут после начала нагревания. Запишите результат, не забыв перевести минуты в секунды (система СИ).

Время нагревания  t₁ равно  8 минили  t₁ = ________________секунд

Температура T₁ = _________________________ ^оС

3.  Считая  коэффициент полезного действия нагревателя η=0.668, рассчитайте теплоемкость кастрюли с водой Cк₁, используя формулу

                                                                     P⋅η⋅t

^Ск₁ = 1

∆T1

где∆T₁= T₁ - Tкомн, Tкомн=20 °C

Запишите вычисленное значение теплоемкости кастрюли:

Дж

Cк₁ = ____________

кг

Задание 2  Определениетеплоемкости Cк₂  алюминиевойкастрюлиобъемом 5 литров, доверхунаполненнойводой.

1.  Перезапустите виртуальную модель и выберите алюминиевую кастрюлю объемом 5 литров.

Запишите значение массы кастрюли m_a2. Считая, что кастрюля наполнена до краев, рассчитайте и запишите значение массы воды mв₂.

Объем кастрюли V    = _____________

Масса кастрюли  m_a2 = ____________

Масса воды         mв₂ = ____________

2.  Включите нагреватель кнопкой  Вкл. горелку и через некоторое время, когда температура воды в кастрюле приблизится к  50 °C, выключите его кнопкой Выкл. горелку. Следуя пошаговой инструкции виртуального эксперимента, определите температуру Т₂ воды через 11 минут после начала нагревания. Запишите результат, не забыв перевести минуты в секунды (система СИ).

Время нагревания  t₂ равно  11 минили  t₂ = ________________секунд

Температура T₂ = ____________ ^оС

3.  Считая  коэффициент полезного действия нагревателя η=0.659, рассчитайте теплоемкость кастрюли с водой Cк₂, используя формулу

                                                                           Ск = P ⋅η⋅t₂

2

∆T 2

где∆T₂= T₂ - Tкомн, Tкомн=20 °C

Запишите вычисленное значение теплоемкости кастрюли:

Cк₂ = ____________ ^Дж

кг

Задание 3  Определениеудельнойтеплоемкостиводыиалюминия

1. Прежде, чем приступить к вычислению удельной теплоемкости воды и алюминия, подумайте – какая из этих величин больше, и велика ли разница? Запишите свое предположение.

_______________________________________________ _______________________________________________ _______________________________________________ _______________________________________________

2.  Рассчитайте удельную теплоемкость воды cв и алюминия c_a, используя соотношения

cв = (Cк_l · m_a2 - Cк₂· m_a1)/( mв₁· m_a2 - mв₂· m_a1)

c_a = (Cк_l - cв· mв₁)/m_a1

cв =  _________        ^Дж                                                                                                              

кг^оС

 c_a =  _________            Дж

кгоС

3.  В таблицах, приведенных во встроенной лекции, найдите значения удельных теплоемкостей  воды св₁ и алюминия са₁. Запишите эти значения.

cв₁ =  _________    ^Дж

кг^оС

 c_a1 =  _________          Дж

кгоС

4.  Определите относительную погрешность удельной теплоемкости по формулам:

                                             cв − cв1                                                                                      ca − ca1

                            δ_в =⋅100%                                             δa =⋅100%

c_в1                                                                                                   ca1

δ_в = _________________________δ_а = __________________________

5.  Проанализируйте возможные причины расхождения экспериментальных и табличных результатов. Запишите свои предположения.

_______________________________________________ _______________________________________________ _______________________________________________ _______________________________________________ _______________________________________________