Сделать лабораторную
Сверь числа и знаки с фото.
Определение удельной теплоты плавления льда. Приборы: калориметр, весы, термометр, стакан с водой, лёд.
- \(Q_1 = \lambda m_л\) \(Q_2 = c_л m_л (0 - t_л)\) \(Q_3 = c_в m_в (t_0 - t)\) \(Q_4 = c_л m_л (t_к - t)\) \(Q_1 + Q_2 = Q_3 + Q_4\)
\[ \lambda = \frac{c_в m_в (t_0 - t) + c_к m_к (t_0 - t) - c_л m_л (0 - t_л)}{m_л} \] [часть строки зачёркнута]
\(m_к = 26\) г [зачёркнуто] \(m_в = 91{,}6\) г \(t_в = 20^\circ\)C \(t_л = -4^\circ\)C \(m_л = 16{,}8\) г \(t_{об} = 9^\circ\)C \(\lambda = ?\)
\[ \lambda = \frac{4200 \cdot 91{,}6 \cdot (10 - 20) + 2100 \cdot 16{,}8 \cdot (\ldots) - 2100 \cdot 16{,}8 \cdot (0 - (-4))}{16{,}8} \] [средний множитель неразборчив]
Лаб. Определение удельной теплоты плавления льда. Приборы: калориметр, весы, термометр, сосуд с водой, лёд.
- \(Q_1 = \lambda m_л\) \(Q_2 = c_л m_л (0 - t_л)\) \(Q_3 = c_в m_в (t_0 - t)\) \(Q_4 = c_в m_л (t - 0)\) \(Q_1 + Q_2 = Q_3 + Q_4\)
\(Q_3 = c_в m_в (t_в - t) + c_к m_к (t_в - t)\) \(Q_1 = \lambda m_л\) \(Q_2 = c_л m_л (0 - t_л)\) \(Q_4 = c_в m_л (t - 0)\)
\[ \lambda = \frac{c_в m_в (t_в - t) + c_к m_к (t_в - t) - c_л m_л (0 - t_л) - c_в m_л (t - 0)}{m_л} \]
\(m_к = 25{,}017\) г \(m_в = 148\) г \(t_в = 19^\circ\)C \(t_л = -4^\circ\)C \(m_л = 11{,}1\) г \(t_{об} = 10{,}9^\circ\)C \(c_в = 4200\) Дж/(кг·°C) \(c_л = 2100\) Дж/(кг·°C) \(c_к = 920\) Дж/(кг·°C)
Определение удельной теплоты плавления льда. Количество теплоты.
Приборы: калориметр, весы, сосуд с водой, термометр.
- \(Q_1 = \lambda m_л\) \(Q_2 = c_л m_л (0 - t_л)\) \(Q_3 = c_в m_в (t_{20} - t)\) \(Q_4 = c_л m_л (t_л - t)\) \(Q_1 + Q_2 = Q_3 + Q_4\)
\(c_л m_л \ldots = c_в m_в (t_0 - t) + c_л m_л (t_л - t)\) [неразборчиво]
\[ \lambda = \frac{c_в m_в (t_0 - t) + c_л m_л (t_л - t) - c_л m_л (0 - t_л)}{m_л} \]
\(m_к = 22{,}95\) г \(m_в = 25{,}6\) г \(t_в = 22^\circ\)C \(t_л = 4^\circ\)C \(m_л = 11{,}1\) г \(t = 10{,}9^\circ\)C
\(c_в = 4200\) Дж/(кг·°C) \(c_л = 2100\) Дж/(кг·°C) \(c_к = 920\) Дж/(кг·°C)
Лабораторная работа. Определение удельной теплоты плавления льда
Уравнение теплового баланса: \[ Q_1+Q_2=Q_3+Q_4, \] \[ Q_1=\lambda m_л,\quad Q_2=c_л m_л(0-t_л),\quad Q_3=(c_в m_в+c_к m_к)(t_в-t),\quad Q_4=c_в m_л t. \] Отсюда \[ \lambda=\frac{(c_в m_в+c_к m_к)(t_в-t)-c_л m_л(0-t_л)-c_в m_л t}{m_л}. \]
По данным второго листа (\(m_к\approx25\) г, \(m_в=148\) г, \(t_в=19^\circ\)C, \(t_л=-4^\circ\)C, \(m_л=11{,}1\) г, \(t=10{,}9^\circ\)C): \[ Q_3\approx5221\text{ Дж},\quad Q_2\approx93\text{ Дж},\quad Q_4\approx508\text{ Дж}, \] \[ \lambda=\frac{5221-93-508}{0{,}0111}\approx4{,}2\cdot10^5\text{ Дж/кг}. \]
Ответ: \(\lambda\approx4{,}2\cdot10^5\) Дж/кг. Табличное значение \(3{,}3\cdot10^5\) Дж/кг; расхождение около 25% объясняется теплообменом с окружающей средой и погрешностями измерений.
На третьем листе \(m_в=25{,}6\) г — этого мало, чтобы расплавить 11,1 г льда. Если там \(m_в=125{,}6\) г, то \(\lambda\approx5{,}0\cdot10^5\) Дж/кг.
Обсуждение
2 сообщенияУдельная теплота плавления льда
\[ \lambda=\frac{(c_в m_в+c_к m_к)(t_в-t)-m_л\left(c_л(0-t_л)+c_в t\right)}{m_л} \]
Я прочитал данные с листа так: \(m_к=22{,}6\) г, \(m_в=88{,}6\) г, \(m_л=11{,}2\) г, \(t_в=22^\circ C\), \(t_л=-4^\circ C\), \(t=10{,}9^\circ C\), \(c_в=4200\), \(c_л=2100\), \(c_к=920\ \frac{Дж}{кг\cdot^\circ C}\).
\[ \lambda=\frac{(4200\cdot88{,}6+920\cdot22{,}6)(22-10{,}9)-11{,}2(2100\cdot4+4200\cdot10{,}9)}{11{,}2} \]
\[ \lambda\approx3{,}35\cdot10^5\ \frac{Дж}{кг}\approx335\ \frac{кДж}{кг} \]
Ответ: \(\lambda \approx 3{,}3\cdot10^5\) Дж/кг, или \(330\) кДж/кг. Это совпадает с табличным значением для льда.
