Для величайшего открытия ученому с мировым именем нужно нагреть на спиртовке 3 кг воды, так что бы ее t изменилась 80* завхоз выделил на этот эксперемент 50г спирта.
сможет ли он совершить открытие сразу или ему прийдется писать заявку на спирт
считать, что вся энергия спирта идет на нагрев воды.
Тема сегодняшнего занятия посвящена тому, каким образом можно определить удельную теплоемкость вещества опытным путем, т. е. на практике. Конкретно мы рассмотрим определение теплоемкости на примере твердого тела – металлического (латунного) цилиндра.
Цель работы: определить удельную теплоемкость металлического цилиндра.
Объект исследования: латунный цилиндр, подвешенный на нити.
Приборы и материалы: металлический цилиндр на нити (рис. 1), стакан с горячей и стакан с холодной водой (рис. 2), два термометра (рис. 3), весы (рис. 4), калориметр (рис. 5).



Рис. 1. Металлический цилиндр (Источник)
Рис. 2. Стакан с водой (Источник)
Рис. 3. Термометр (Источник)


Рис. 4. Весы (Источник)
Рис. 5. Калориметр (Источник)
Ход работы
1. Поместим металлический цилиндр в стакан с горячей водой и измерим термометром ее температуру. Она будет равняться температуре цилиндра, т. к. через определенное время температуры воды и цилиндра сравняются.
2. Затем нальем в калориметр холодную воду и измерим ее температуру.
3. После этого поместим привязанный на нитке цилиндр в калориметр с холодной водой и, помешивая в нем воду термометром, измерим установившуюся в результате теплообмена температуру (рис. 6).

Рис. 6. Ход выполнения лабораторной работы
Обработка данных и вычисление результата
Измеренная установившаяся конечная температура в калориметре и остальные данные позволят нам рассчитать удельную теплоемкость металла, из которого изготовлен цилиндр. Вычислять искомую величину мы будем исходя из того, что, остывая, цилиндр отдает ровно такое же количество теплоты, что и получает вода при нагревании, происходит так называемый теплообмен (рис. 7).

Рис. 7. Теплообмен
Соответственно получаем следующие уравнения. Для нагрева воды необходимо количество теплоты:
, где:
 удельная теплоемкость воды (табличная величина), ;
 масса воды, которую можно определить с весов, кг;
 конечная температура воды и цилиндра, измеренная с термометра, o;
 начальная температура холодной воды, измеренная с термометра, o.
При остывании металлического цилиндра выделится количество теплоты:
, где:
 удельная теплоемкость металла, из которого изготовлен цилиндр (искомая величина), ;
 масса цилиндра, которую можно определить с весов, кг;
 температура горячей воды и, соответственно, начальная температура цилиндра, измеренная с термометра, o;
 конечная температура воды и цилиндра, измеренная с термометра, o.
Замечание. В обеих формулах мы вычитаем из большей температуры меньшую для определения положительного значения количества теплоты.
Как было указано ранее, в процессе теплообмена количество теплоты, полученное водой, равно количеству теплоты, которое отдал металлический цилиндр:
.
Следовательно, удельная теплоемкость материала цилиндра:

Полученные результаты в любой лабораторной работе удобно записывать в таблицу, причем проводить для получения усредненного максимально точно приближенного результата несколько измерений и вычислений. В нашем случае таблица может выглядеть примерно следующим образом:
Масса воды в калориметре
Начальная температура воды
Масса цилиндра
Начальная температура цилиндра
Конечная температура
, кг

, кг


Вывод: вычисленное значение удельной теплоемкости материала цилиндра .
Сегодня мы рассмотрели методику проведения лабораторной работы по измерению удельной теплоемкости твердого тела. На следующем уроке мы поговорим о выделении энергии при сгорании топлива.
Жидкое состояние является промежуточным между газообразным и кристаллическим. По одним свойствам жидкости близки к газам, по другим – к твёрдым телам.
С газами жидкости сближает, прежде всего, их изотропность и текучесть. Последняя обуславливает жидкости легко изменять свою форму.
Однако высокая плотность и малая сжимаемость жидкостей приближает их к твёрдым телам.
Жидкость может обнаруживать механические свойства, присущие твёрдому телу. Если время действия силы на жидкость мало, то жидкость проявляет упругие свойства. Например, при резком ударе палкой о поверхность воды палка может вылететь из руки или сломаться.
Камень можно бросить так, что он при ударе о поверхность воды отскакивает от неё, и лишь совершив несколько скачков, тонет в воде.
Если же время воздействия на жидкость велико, то вместо упругости проявляетсятекучесть жидкости. Например, рука легко проникает внутрь воды.
жидкостей легко изменять свою форму говорит об отсутствии в них жёстких сил межмолекулярного взаимодействия.
В то же время низкая сжимаемость жидкостей, обусловливающая сохранять постоянный при данной температуре объём, указывает на присутствиехотя и не жёстких, но всё же значительных сил взаимодействия между частицами.