Зертханалық жұмыс "Меншікті жылу сиымдылығын салыстыру" әдістемелік әзірлеме.

 №  6  зертханалық жұмыс

Заттардың меншікті жылу сыйымдылығын анықтау.

Молярлық жылу сыйымдылықтарды салыстыру.

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;

c_k =  880    Дж/кг ⁰С   - калориметрдің меншікті жылу сыйымдылығы;

m_c  -  суық судың массасы;

m_д   - анықталушы дененің массасы;

m_к   - калориметр ыдысының  массасы.

	(cc mc  +  ck mk) ( Ө  -  t1) сд  =                                                                   (3)                              mд (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.

Тәжірибе №	Өлшенгені						Есептелгені		Зат
	Дененің массасы  mд   кг	Калориметрдің массасы mk   кг	Судың массасы mc   кг	Судың бастапқы температурасы t1    , 0С	Дененің бастапқы температурасы t2     , 0С	Жылулық тепе-теңдіктен кейінгі температура,  Ө  , 0С	Заттың меншікті жылу сыйымдылығы, cд	Заттың молярлық жылу сыйымдылығы,  cµ

1 кесте

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

Заттар	Меншікті жылу сыйымдылық,  Дж/кг 0С
Қорғасын	130
Қалайы	230
Мыс	380
Мырыш	380
Темір	460
Алюминий	880

2 кесте

Δс e   =                100%             cкесте

8.  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.

Δсµ e   =                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:

 

Краткое описание документа:

 №  6  зертханалық жұмыс

Заттардың меншікті жылу сыйымдылығын анықтау.

Молярлық жылу сыйымдылықтарды салыстыру.

Жұмыстың мақсаты: Жылулық тепе-теңдік теңдеуін пайдаланып заттардың меншікті жылу сыйымдылығын анықтап үйрену. Барлық  денелердің қатты күйінің молярлық жылу сыйымдылығы  сµ = 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

cд mд (t2  - Ө )  =  (cc mc  +  ck mk) ( Ө  -  t1)               (2)       , мұндағы

сд   -  анықталушы  дененің меншікті жылу сыйымдылығы;

Ө  -  жылулық тепе-теңдік орнағаннан кейінгі судың температурасы;

cс =  4200  Дж/кг 0С   - судың меншікті жылу сыйымдылығы;

ck =  880    Дж/кг 0С   - калориметрдің меншікті жылу сыйымдылығы;

mc  -  суық судың массасы;

mд   - анықталушы дененің массасы;

mк   - калориметр ыдысының  массасы.

   

                        (cc mc  +  ck mk) ( Ө  -  t1)

сд  =                                                                   (3)

                             mд (t2  - Ө )

 

(2) теңдеуден:   

   

Берілген заттың молярлық массасы меншікті жылу сыйымдылығымен мына теңдік арқылы байланысады:

сµ   =   сд   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.

Тәжірибе №

Өлшенгені 

Есептелгені

Зат

Дененің массасы 

mд   кг

Калориметрдің массасы

mk   кг

Судың массасы

mc   кг

Судың бастапқы температурасы

t1    , 0С

Дененің бастапқы температурасы

t2     , 0С

Жылулық тепе-теңдіктен кейінгі температура, 

Ө  , 0С

Заттың меншікті жылу сыйымдылығы, cд

Заттың молярлық жылу сыйымдылығы,  cµ

1 кесте

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

Заттар

Меншікті жылу сыйымдылық,  Дж/кг 0С

Қорғасын

130

Қалайы

230

Мыс

380

Мырыш

380

Темір

460

Алюминий

880

2 кесте

                Δс

e   =                100%

            cкесте

 

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

Δс  = |cд  -   cкесте|

   

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

                Δсµ

e   =                100%

            25

 

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

Δсµ  = |cµ  -   25 Дж/моль 0С|        

               

Есептеулер:

     

Қорытынды: