核心实用6:调查比热容
设备清单
- 决议测量设备:
- 温度计= 0.1°C
- 电压表= 0.1 V
- 安培计= 0.1
- 秒表= 1
- 数字资产= 1 g
实验1:确定水的比热容
实验的目的
- 本实验的目的是确定水的比热容通过测量所需要的能量一个已知数量的温度增加1°C
方法
器加热水和测量能源供应
- 把烧杯放在数字资产并按“皮重”
- 增加大约250毫升的水,水的质量记录
- 浸没式加热器和温度计的水
- 连接电路如图表所示,与电流表串联供电和浸没式加热器,以及电压表与浸没式加热器
- 记录水的初始温度在0
- 打开电源,设定在大约10 V,并启动秒表
- 记录电压和电流
- 继续记录温度,电压和电流每60秒10分钟
- 结果表的一个例子可能会看起来像这样:
分析的结果
- 使用公式计算的能量提供每分钟:
电能(J) =电压(V)×电流(A)×时间(s)
- 减去计算温度变化的温度时间0的温度记录每分钟
- 计算平均质量的水通过添加质量开始和末尾的质量然后总数除以2
- 画一个图的能量供应(轴)对温度变化乘以平均质量(轴)
- 这张图的梯度将水的比热容
- 在的直线区域梯度图:
- 把变化对轴上两点之间直线区域,与x轴上的改变相同的两个点之间
图像的梯度等于水的比热容,假设一个完美高效的浸没式加热器
实验2:获得融冰的温度图
实验的目的
- 这个实验的目的是为了冰的温度与时间,因为它是加热到水
方法
设备用来加热冰融化并测量其温度
- 一些冰在烧杯中它是半满的
- 将温度计放在烧杯
- 把烧杯放在三脚架和纱布,慢慢地开始使用煤气喷灯加热
- 为烧杯加热,以普通温度测量(如每隔一分钟)
- 继续这个而物质变化状态(从固体到液体)
- 结果可以标注在图
加热曲线将显示一个扁平截面而冰正在融化
评价实验
系统误差:
- 确保数字平衡质量测量之前设置为0
- 可能需要确定浸没式加热器的效率在实验1:
- 水的比热容的已知值为4200 J /公斤/°C
- 如果加热器的效率小于1则获得了比热容值将大于预期
- 记得只有直线区域梯度
- 在这一点上提供的能量被用来加热浸没式加热器本身
- 不断搅拌冰水实验2中同时加热
- 当电流或电压值出现在两个值之间变化下,然后在选择更高的价值是一致的
安全注意事项
- 浸没式加热器将变得非常热
- 确保不要碰它,有一个耐热的垫子准备把它放在
- 确保浸没式加热器是连接到一个直流电供应
- 烧杯可能成为不稳定浸没式加热器和温度计休息
- 如果你觉得是这样的话然后使用夹站举行
- 水加热时戴护目镜
- 一定要站在整个实验中,反应迅速任何泄漏
考试技巧
虽然有很多细节,如果你可以开始任何问题关于这个实验通过写下比热容的方程然后你会给自己一些线索如何proceedTaking梯度是一个更可靠的方式确定一个答案比使用单一值,所以需要时间来理解策划的过程图和使用他们的梯度的结论