Партнеры
Вход в систему
Яндекс.Метрика
on-line
Сейчас на сайте 0 пользователей и 12 гостей.

В банк экспериментальных задач.

35. Определить удельную теплоемкость свинца.

Оборудование: свинец (дробь) массой 0,15 − 0,20 кг, картонный цилиндр, термометр, линейка.

Решение.
 Решение задачи основано на явлении нагревания твердых тел при пластической деформации. В картонную цилиндрическую трубку насыпаем дробь, начальную температуру которой t1 предварительно измеряем термометром. Затем вертикально расположенный картонный цилиндр резко поворачиваем на 180°. Поднятая на высоту h дробь падает, и ее потенциальная энергия превращается в кинетическую.
 При достижении дна цилиндра кинетическая энергия дроби расходуется на пластическую деформацию, сопровождающуюся увеличением внутренней энергии свинца. Потерями тепла можно пренебречь, так как теплопроводность картона мала, а длительность опыта невелика.
 При высоте падения порядка одного метра повышение температуры дроби оказывается настолько малым, что его невозможно измерить в школьных условиях. Для того чтобы разность температур составляла несколько градусов и ее можно было измерить термометром с ценой: деления 1 °С, переворот цилиндра должен быть повторен примерно 100 раз. Для n повторений увеличение внутренней энергии дроби составит

ΔE = nmgh, (1)

Здесь m − масса дроби, g − ускорение свободного падения.
 Измерив температуру дроби в конце опыта и учитывая, что изменение внутренней энергии в данном случае равно количеству теплоты, затраченной на нагревание дроби путем теплопередачи, получим:
ΔE = Q = cmΔt = cm(t2 − t1), (2)

где с − удельная теплоемкость свинца.
Окончательно из уравнений (1) и (2) получим
cmΔt = nmgh,

с = ngh/Δt.


В банк задач олимпиадника
В банк задач абитуриенту
Качественные задачи
Сборник ВУЗ