Мы в классе не дописали лабораторную работу по физике за 8 класс. Тема: Измерение удельной теплоёмкости твёрдого тела. Цель работы : определить удельнуб теплоёмкость металлического цилиндра. Приборы и материалы : стакан с водой, калориметр, термометр, весы, гири, металлический цилиндр на нити, сосуд с горячей водой. Масса воды в калориметре(m1) - 0,1кг, началиная температура воды(Т1) - 30°.Масса цилиндра, я не знаю, прошу заполнить. Начальная температура цилиндра, ну у меня начальная температура горягей воды(Т2) - 70. Общая температура воды и цилиндра -?. Кроме того что написанно в учебнике можете ещё расцитать цену деления. Пожалуйста помогите
Ответы
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 помощью весов, кг;
 конечная температура воды и цилиндра, измеренная с помощью термометра, o;
 начальная температура холодной воды, измеренная с помощью 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 помощью весов, кг;
 температура горячей воды и, соответственно, начальная температура цилиндра, измеренная с помощью термометра, o;
 конечная температура воды и цилиндра, измеренная с помощью 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.