С. Д. Варламов А. Р. Зильберман
жүктеу/скачать 1,21 Mb. Pdf көрінісі
|
experiment
| Часть 2
Свеча ( 10—2—2000 ) Измерьте удельную теплоту сгорания материала свечи. Оборудование : свеча, спички (требуйте!), стаканчик алю- миниевый, вода — при необходимости, термометр, часы (ис- пользуйте свои, если есть), весы и разновес, штатив, нитки, миллиметровая бумага. Пожалуйста, расходуйте свечку экономно —жгите её толь- ко при измерениях! Задача простая, требующая аккуратного проведения из- мерений массы стаканчика и воды, массы свечи, а также измерения величины повышения температуры при нагреве. Теплоёмкость алюминиевого стаканчика оценивается по из- вестной формуле Дюлонга и Пти. Она хоть и мала, но должна быть учтена при аккуратных измерениях. Миллиметровую бумагу или бумагу из рабочей тетради можно использовать для частичной теплоизоляции боковой поверхности стакан- чика и для изготовления крышки на стакан с нагреваемой водой. Желательно использовать воду с начальной темпера- турой, немного меньшей температуры окружающего воздуха, чтобы тепловые потери в процессе нагрева были по возмож- ности меньше. Экспериментальные задачи физических олимпиад 99 Вода и пар ( 9—2—2001 ) Поставьте пластмассовый стакан калориметра дном вверх, поместите на него металлический стаканчик и налейте туда очень горячую воду (просите — и вам дадут). Снимите зависи- мость температуры остывающей воды от времени в диапазоне температур не меньше чем от 85 ◦ C до 60 ◦ C и постройте график. Придумайте способ определить экспериментально и найдите количество воды, которое испаряется за 1 секунду с 1 см 2 поверхности воды при температуре 70 ◦ C. Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж / (кг · K), удельная теплота испа- рения воды 2200 кДж / кг. Оборудование : калориметр — металлический и пластмас- совый стаканчики, вода горячая — по требованию, термо- метр, часы, нитки, миллиметровая бумага, кусочек фольги, штатив с лапкой, липкая лента — по требованию. Способ решения . Металлический стаканчик открыт, и его стенки очень хорошо проводят тепло, то есть при достаточно высокой температуре воды имеют место заметные потери теплоты. Они происходят как через стенки стаканчика, так и путём испарения воды с открытой поверхности. Сначала нужно зарегистрировать зависимость от времени темпера- туры воды в стакане при открытой её поверхности. Затем нужно снять эту же зависимость, но при закрытой фольгой поверхности воды. Обработкой полученных графиков можно определить относительный вклад в общие тепловые потери, который создаёт испарение воды с открытой поверхности. Испарение ( 10—2—2002 ) Измерение отношения давления насыщенных паров воды при двух температурах. Приборы и оборудование : термометр, пластиковый ста- канчик для горячей воды, часы (секундомер), штатив с лап- кой, нитка, миллиметровая бумага, горячая вода — по требо- ванию. Задание : снять зависимость температуры остывающей в стакане горячей воды от времени в диапазоне температур не ´уже 85 ◦ C—60 ◦ C и нарисовать полученную кривую. По 100 Часть 2 результатам измерений определить отношение давлений на- сыщенных паров воды при температурах + 60 ◦ C и + 75 ◦ C. Решение задачи основывается на измерении отношения скорости потерь теплоты водой при её испарении. Для этого нужно по возможности избавиться от потерь теплоты, связан- ных с теплопроводностью стенок. Из бумаги для стаканчика изготавливается теплоизолирующая «рубашка». Чтобы на результате не сказалась разная скорость самопроизвольной конвекции воздуха над поверхностью горячей воды, нужно обеспечить принудительную быструю смену воздуха над по- верхностью горячей воды в стакане. Поскольку вентилятор не входит в набор оборудования, нужно обдувать холодным воздухом стакан с горячей водой, пользуясь своими возмож- ностями. Для этого подойдёт согнутый вдвое или втрое лист тетрадной бумаги — веер. Если предположить, что скорость испарения молекул с поверхности воды и давление насы- щенного пара пропорциональны друг другу, то можно будет оценить отношение давлений насыщенного пара при разных температурах. жүктеу/скачать 1,21 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|