Теория работы и описание прибора. 2. Коэффицент поверхностного натяжения воды s1 определяют из графика зависимости его от температуры (рис

1. 1 см³ = 10^{-6 м3}

2. Коэффицент поверхностного натяжения воды s₁ определяют из графика зависимости его от температуры (рис. 5)

3. Плотность воды принять равной 10³

 

Контрольные вопросы

1. Вывести формулу (8) для определения коэффициента поверхностного натяжения жидкости.

2. Дать определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости. Единицы измерения коэффициента поверхностного натяжения.

3. Какова природа сил поверхностного натяжения?

4. Как направлены силы поверхностного натяжения в месте отрыва капли?

5. У какой из исследуемой жидкости число капель в единицу объема больше и почему?

6. Как зависит коэффициент поверхностного натяжения от температуры?

 

Приборы и принадлежности

Два электрокалориметра, два термометра, технические весы с разновесами, исследуемая жидкость, сосуд с водой.

 

Теория работы и описание прибора

 

Удельной теплоемкостью жидкости называется количество теплоты, необходимое для нагревания единицы массы жидкости на 1 К. Размерность удельной, теплоёмкости

Удельную теплоемкость жидкости можно определить методом электрокалориметра, который состоит в следующем. Два калори­метра содержат различные жидкости. В первом калориметре нахо­дится зода, а во втором калориметре — жидкость, удельную теп­лоемкость которой требуется определить. В оба калориметра опу­щены спирали, соединенные в общую электрическую цепь и имею­щие одинаковые электрические сопротивления R. Схема установки изображена на рисунке 10.

 

 

Рисунок 10

 

Если через спирали пропускать электрический ток, то спирали, на­греваясь, через некоторое время передадут жидкостям равные коли­чества теплоты. Количество теплоты, отданное каждой спиралью при прохождении тока l за время t, согласно закону Джоуля -­ Ленца, равно

(1)

Количество теплоты, полученное калориметром с водой, будет

(2)

где c и m – удельная теплоемкость и масса воды в первом калориметре;

c₁ и m₁ – удельная теплоемкость и масса первого калориметра;

t₁ и t₂ – начальная и конечная температура воды и калориметра;

Количество теплоты, полученное калориметром с исследуемой жидкостью, по аналогии с (2)

(3)

где c_x и m₂ – удельная теплоемкость и масса исследуемой жидкости во втором калориметре;

c₃ и m₃ – удельная теплоемкость и масса калориметра с исследуемой жидкостью;

t₃ и t₄ – начальная и конечная температура исследуемой жидкости;

Так как Q₁=Q₂, то, подставляя их значения и решив уравнение относительно c_x, получим формулу для расчета удельной теплоемкости жидкости

(4)

Порядок выполнения работы

1. Определить с помощью весов массу m₁ внутреннего сосуда пер­вого калориметра (алюминиевый стакан). Затем наполнить его чуть более чем на половину водой и снова взвесить. Разность ме­жду первым и вторым замерами будет представлять массу нали­той в калориметр воды m.

2. Определить таким же способом массу второго калориметра m₃ и массу исследуемой жидкости m₂.

3. З. Определить начальные температуры t₁ и t₃ жидкостей в обоих калориметрах и включить ток на время, пока исследуемая жидкость не нагреется на 4-5°. Для уравнивания температуры по всему объему жидкости во время прохождения тока жидкости помеши­вают термометрами. В конце опыта определяются конечные тем­пературы жидкостей t₂ и t₄.

4. Подставляя найденные значения величин в формулу (4) опреде­лить удельную теплоёмкость исследуемой жидкости c_x.

5. Повторить опыт ещё раз? измерив начальную и конечную темпе­ратуру жидкостей. (Величины их масс определены в первом опыте).

6. Из двух найденных значений c_x найти среднее.

Результаты измерений занести в таблицу.

Таблица наблюдений

№

m

m1

t1

t2

m2

m3

t3

t4

cx

<cx>;

Dcx

<Dcx>;

Ед. изм.

кг

кг

0С

0С

кг

кг

0С

0С

Дж/ кг*К

Дж/ кг*К

Дж/ кг*К

Дж/ кг*К

 

Справочная таблица

Удельная теплоемкость материала	Вода	с	4190 Дж/кг*К
1 калориметр (А1)	с1	890 Дж/кг*К
2 калориметр (А1)	с2	890 Дж/кг*К