Жылу мөлшері, жылусыйымдылық. Зертханалық жұмыс. Физика, 10 сынып, дидактикалық материал.

Зертханалық жұмыс

Заттардың меншікті жылу сыйымдылығын анықтау.

Молярлық жылу сыйымдылықтарды салыстыру.

Жұмыстың мақсаты: Жылулық тепе-теңдік теңдеуін пайдаланып заттардың меншікті жылу сыйымдылығын анықтап үйрену. Барлық денелердің қатты күйінің молярлық жылу сыйымдылығы с_µ = 25 Дж/моль ⁰К екеніне көз жеткізу.

Құрал-жабдықтар: Әртүрлі заттан жасалған үш дене, калориметр, мензурка (өлшегіш шыны), термометр, тастары мен таразы, суы бар үлкен ыдыс, электр қыздырғыш (сыныпқа бір дана жеткілікті).

Қысқаша теория: Тұйық жүйе үшін энергияның сақталу заңы орындалатыны анық. Осы заңға байланысты ыстық дененің берген жылу мөлшері суық су мен калориметрді жылытуға жұмсалады.

Q₁ = Q₂ + Q₃ (1) , ендеше

c_д m_д (t₂ - Ө ) = (c_c m_c + c_k m_k) ( Ө - t₁) (2) , мұндағы

с_д - анықталушы дененің меншікті жылу сыйымдылығы;

Ө - жылулық тепе-теңдік орнағаннан кейінгі судың температурасы;

c_с = 4200 Дж/кг ⁰С - судың меншікті жылу сыйымдылығы;

c_k = 880 Дж/кг ⁰С - калориметрдің меншікті жылу сыйымдылығы;

m_c - суық судың массасы;

m_д - анықталушы дененің массасы;

m_к - калориметр ыдысының массасы.

(2) теңдеуден:

Берілген заттың молярлық массасы меншікті жылу сыйымдылығымен мына теңдік арқылы байланысады:

с_µ = с_д М (4) ,

мұндағы М - заттың молярлық массасы.

Жұмыстың орындалу барысы:

• Таразы көмегімен анықталушы денелер мен калориметр ыдысының массасын анықтаңдар. Мәліметтерді кестеге енгізіңдер.
• Анықталушы денені ыстық суы бар үлкен ыдысқа салыңдар.
• Калориметрге 100-150 г су құйыңдар да, оның t₁ температурасын өлшеп кестеге жазыңдар.
• Ыстық суда тұрған дененің t₂ температурасын өлшеп алып, денені калориметрге салыңдар.
• Жылулық тепе-теңдік орнаған кездегі судың температурасын өлшеңдер.
• (3) теңдеуді пайдаланып анықталушы заттың меншікті жылу сыйымдылығын есептеңдер. Мәліметтерді кестеге енгізіңдер.

1 кесте

7. Дененің сыртқы түрі мен түсіне қарап, 2 кестедегі мәліметпен салыстырып оның қандай зат екенін анықтаңдар.

2 кесте

8. Әр зат үшін, кестедегі мәндерді ескеріп, жеке-жеке абсолют және салыстырмалы қатені есептеңдер:

 Δс = |c_д - c_кесте|

• (4) теңдеуді қолданып осы заттың молярлық жылу сыйымдылығын есептеңдер. Мәліметті кестеге енгізіп, оны теориялық есеппен салыстырыңдар.

10. Әр зат үшін, кестедегі мәндерді ескеріп, жеке-жеке абсолют және салыстырмалы қатені есептеңдер:

 Δс_µ = |c_µ - 25 Дж/моль ⁰С|