Методический материал по теме "Ледяной калориметр"

Ледяной Калориметр

Содержание презентации

01

02

Схема калориметра

Определение

Как схематично выглядит калориметр

Что такое ледяной калориметр

04

03

Конец

Принцип работы

Прощание

Как работает калориметра Бузена

Определение

01

Что такое ледяной калориметр

Определение

Ледяной калориметр — это прибор для измерения количества тепла, выделяющегося или поглощаемого при различных процессах, основанный на таянии льда. Принцип работы заключается в использовании изменения массы льда для определения количества теплоты.

Что такое ледяной калориметр?

Схема калориметра

02

Как схематично выглядит калориметр

Схема калориметра

Компоненты:

• Сосуд с образцом – в него помещается исследуемое тело, температура которого вызывает таяние льда.
• Калориметрический сосуд с водой – обеспечивает передачу тепла от образца к льду.
• Капилляр со ртутью – фиксирует изменение объема из-за таяния льда.
• Лед – вещество, используемое для поглощения теплоты в процессе измерения.
• Термостат со смесью льда и воды – поддерживает постоянную температуру внутри калориметра.
• Трубка со ртутью – регистрирует изменения в системе для расчета количества выделенного или поглощенного тепла.

Как схематично выглядит калориметр?(Пример на калориметре Бузена)

3

2

4

1

5

6

Принцип работы калориметра

03

Как работает калориметра Бузена ?

Принцип работы калориметра

Принцип работы:

• Образец помещается внутрь сосуда 1, и его тепло начинает плавить лед 4.
• Плавление льда сопровождается изменением объема системы.
• Капилляр со ртутью 3 фиксирует это изменение объема.
• По изменению объема ртути рассчитывается количество теплоты, выделенное исследуемым образцом, с помощью формулы:

Q=m⋅λ

где Q – количество теплоты, m – масса растаявшего льда, λ – удельная теплота плавления льда(примерно 334кДж/кг)

Применение:

Ледяной калориметр Бунзена используется для измерения малых количеств теплоты, выделяемых или поглощаемых телами при изменении их температуры

Как работает калориметра Бузена?

Конец

04

Решим задачу на основе наших знаний

Задача

Медный образец массой 200 грамм нагрели до температуры 100∘C и поместили в ледяной калориметр Бунзена. В результате таяния льда образовалась вода массой льда=25 г. Определите удельную теплоемкость меди ​, если удельная теплота плавления льда 334 кДж/кг.

Решение

Решение: Qплавление льда​=mльда​⋅λ; Qмедь​=m⋅cмеди​⋅Δt Qплавление​=0.025кг⋅334000Дж/кг=8350Дж.

Дано: m=200 г=0.2 кг t1=100∘C

Δt=t1-t2=100 ∘ C - 0 ∘ C=100 ∘ C

t2=0∘C mльда=25 г=0.025 кг λ=334 кДж/кг=334000 Дж/кг

Для решения задачи нам нужен тепловой баланс возьмем что воздух не участвует в остывании меди а значит по правилу Qотданное = Qполученному получаем Qмеди = Qльда т.к медь отдает тепло а лед поглощая его плавится.

m⋅cмеди​⋅Δt=mльда​⋅λ отсюда выразим Cмеди и получим: Cмеди​=mльда​⋅λ / m⋅Δt

cмеди​=0.025кг ⋅334000​дж/кг/0.2кг ⋅100 ∘C = 8350/20 =417.5 Дж/кг ⋅ ∘C

Найти: Cмеди-?

Ответ: cмеди=417.5 Дж/кг ⋅ °C

Спасибо за внимание