Лабораторная работа №8 (8 класс)
Определение удельной теплоты плавления льда.
При решении задач мы часто пользуемся табличными значениями характеристик различных веществ: плотность, удельная теплоёмкость, температура плавления, удельная теплота плавления и т. д. Все эти величины невозможно рассчитать. Чтобы они попали в таблицы, их необходимо измерить экспериментально.
В данной лабораторной работе мы экспериментально определим удельную теплоту плавления льда и сверим её с табличным значением.
Для этого мы в калориметр с тёплой водой массой mв добавим кусочки тающего льда массой mл. Вода при этом начнёт остывать, а лёд — плавиться (таять). Так как мы берём тающий лёд, то его температура всё время будет равна 0 °С.
Когда лёд тает, полученная из него холодная вода (начальная температура которой равна температуре льда, т. е. tл = 0 °С) перемешивается с тёплой водой, начальная температура которой равна tв. В конце концов весь лёд растает и образуется водяная смесь с конечной температурой t.
Количество теплоты, отданное тёплой водой при остывании, рассчитывается по формуле: $$Q_{В}=cm_{В}\left(t-t_{В} \right)$$
Количество теплоты, полученное льдом при плавлении и холодной водой при нагреве, рассчитывается по формуле: $$Q_{Л}=\lambda m_{Л}+cm_{Л}\left(t-t_{Л} \right)$$
По закону сохранения энергии: $$Q_{Л}+Q_{В}=0$$
Из этого равенства можно выразить удельную теплоту плавления льда: $$\lambda =\frac{cm_{В}\left(t_{В}-t \right)-cm_{Л}\left(t-t_{Л} \right)}{m_{Л}}$$
Удельную теплоёмкость воды c можно посмотреть в таблице учебника, начальная температура холодной воды tл = 0 °С известна заранее, а все остальные величины необходимо измерить при выполнении лабораторной работы.
