Заттардың меншікті жылу сыйымдылығын анықтау. Зертханалық жұмыс.

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;
m_д — анықталушы дененің массасы;
c_k = 880 Дж/кг ⁰С — калориметрдің меншікті жылу сыйымдылығы;
m_c — суық судың массасы;
m_к — калориметр ыдысының массасы.

(c_c m_c + c_k m_k) ( Ө — t₁)
с_д = (3)
m_д (t₂ — Ө )

(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:

1. Таразы көмегімен анықталушы денелер мен калориметр ыдысының массасын анықтаңдар. Мәліметтерді кестеге енгізіңдер.

2. Анықталушы денені ыстық суы бар үлкен ыдысқа салыңдар.

3. Калориметрге 100-150 г су құйыңдар да, оның t₁ температурасын өлшеп кестеге жазыңдар.

4. Ыстық суда тұрған дененің t₂ температурасын өлшеп алып, денені калориметрге салыңдар.

5. Жылулық тепе-теңдік орнаған кездегі судың температурасын өлшеңдер.

6. (3) теңдеуді пайдаланып анықталушы заттың меншікті жылу сыйымдылығын есептеңдер. Мәліметтерді кестеге енгізіңдер.Өлшенгені

Есептелгені
Зат
Дененің массасы
m_д кг
Калориметрдің массасы
m_k кг
Судың массасы
m_c кг
Судың бастапқы температурасы
t_1 , ⁰С
Дененің бастапқы температурасы
t₂ , ⁰С
Жылулық тепе-теңдіктен кейінгі температура,
Ө , ⁰С
Заттың меншікті жылу сыйымдылығы, c_д
Заттың молярлық жылу сыйымдылығы, c_µ

1 кесте

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

2 кесте

8

Δс

 = 100%

c_кесте

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

Δс = |c_д — c_кесте|

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

1

Δс_µ

 = 100%

25

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

Δс_µ = |c_µ — 25 Дж/моль ⁰С|

Есептеулер.

Қорытынды.