PHY-104 | Физическая лаборатория | Лаб. работа 13 | Определение механического эквивалента теплоты...

Название эксперимента: Определение значения Дж, механического эквивалента теплоты, электрическим методом. Цели: а) Изучить метод получения теплоты путем воздействия электрического тока на жидкость. б) Изучить процесс определения теплоты смеси. в) Изучить метод ведения временных рядов эксперимента. г) Определить значение Дж электрическим методом. Результаты обучения: а) Уметь получать тепло путем воздействия электрического тока на жидкую смесь. б) Уметь определять температуру смеси до и после воздействия тока. в) Учащиеся смогут понять концепцию закона Джоуля о теплоотдаче. Теория: Механическое уравнение теплоты 𝐽 — это количество джоулей электрической энергии, необходимое для получения одной калории теплоты. Если E — разность потенциалов на проводящей катушке, а I — ток, протекающий через катушку в течение t секунд, то электрическая энергия, затраченная на катушку, равна E. Следовательно, если эту энергию преобразовать в H калорий тепла, то получим: J = EH−(i) Если измерить выделяемое таким образом тепло с помощью калориметра, то температура калориметра с его содержимым повысится с Δ1°C до Δ2°C. Следовательно, количество теплоты, поглощенное калориметром и его содержимым, определяется формулой 𝐻= (𝑀𝑠+𝑤)(𝜃2−𝜃1)−−−−−(𝑖𝑖) 𝐻𝑒𝑟𝑒𝑀=𝑚𝑎𝑠𝑠 𝑜𝑓 𝑡ℎ𝑒 𝑙𝑖𝑞𝑢𝑖𝑑 𝑖𝑛 𝑡ℎ𝑒 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟𝑖𝑚𝑒𝑡𝑒𝑟 𝑆= specic ℎ𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑐 ℎ𝑒𝑎𝑡 𝑜𝑓 𝑡ℎ𝑒 𝑙𝑖𝑞𝑢𝑖𝑑 𝑊=𝑤𝑎𝑡𝑒𝑟 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡 𝑜𝑓 𝑡ℎ𝑒 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟𝑖𝑚𝑒𝑡𝑒𝑟 𝑎𝑛𝑑 𝑡ℎ𝑒 𝑠𝑡𝑖𝑟𝑟𝑒𝑟. 𝐹𝑟𝑜𝑚 (𝑖) 𝑎𝑛𝑑 (𝑖𝑖), получаем: 𝐉 =Eit(Ms+w)(𝜃2−𝜃1) Джоулей на калорию ∴𝑱= 𝐸𝑖𝑡(𝑀𝑠+𝑤)(𝜃2−𝜃1) × 107 𝐸𝑟𝑔𝑠 𝑝𝑒𝑟 𝐶𝑎𝑙𝑜𝑟𝑖𝑒 Конечную температуру 𝜃2 следует записывать после коррекции на излучение. Оборудование: калориметр Джоуля с нагревательной спиралью, вольтметр, реостат Rh для регулирования тока от сети или батареи, выключатель, секундомер, жидкость с известной удельной теплоемкостью, ящик с гирями, весы и... Название эксперимента: Определение значения Дж, механического эквивалента теплоты, электрическим методом. Цели: а) Изучить метод получения тепла посредством электрического тока в жидкости. б) Изучить процесс определения теплоты смеси. в) Изучить метод ведения временных рядов эксперимента. г) Определить значение Дж электрическим методом. Результаты обучения: а) Умение получать тепло посредством электрического тока в жидкой смеси. б) Умение определять температуру смеси до и после нагрева. в) Учащиеся смогут понять концепцию закона Джоуля о теплоотдаче. Теория: Механическое уравнение теплоты 𝐽 — это количество джоулей электрической энергии, необходимое для получения одной калории теплоты. Если E — разность потенциалов на проводящей катушке, а I — ток, протекающий через катушку в течение t секунд, то электрическая энергия, затраченная на катушку, равна E. Следовательно, если эту энергию преобразовать в H калорий тепла, то получим: J = EH−(i) Если измерить выделяемое таким образом тепло с помощью калориметра, то температура калориметра с его содержимым повысится с Δ1°C до Δ2°C. Следовательно, количество теплоты, поглощенное калориметром и его содержимым, определяется формулой 𝐻= (𝑀𝑠+𝑤)(𝜃2−𝜃1)−−−−−(𝑖𝑖) 𝐻𝑒𝑟𝑒𝑀=𝑚𝑎𝑠𝑠 𝑜𝑓 𝑡ℎ𝑒 𝑙𝑖𝑞𝑢𝑖𝑑 𝑖𝑛 𝑡ℎ𝑒 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟𝑖𝑚𝑒𝑡𝑒𝑟 𝑆= specic ℎ𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑐 ℎ𝑒𝑎𝑡 𝑜𝑓 𝑡ℎ𝑒 𝑙𝑖𝑞𝑢𝑖𝑑 𝑊=𝑤𝑎𝑡𝑒𝑟 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡 𝑜𝑓 𝑡ℎ𝑒 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟𝑖𝑚𝑒𝑡𝑒𝑟 𝑎𝑛𝑑 𝑡ℎ𝑒 𝑠𝑡𝑖𝑟𝑟𝑒𝑟. 𝐹𝑟𝑜𝑚 (𝑖) 𝑎𝑛𝑑 (𝑖𝑖), получаем: 𝐉 =Eit(Ms+w)(𝜃2−𝜃1) Джоулей на калорию ∴𝑱= 𝐸𝑖𝑡(𝑀𝑠+𝑤)(𝜃2−𝜃1) × 107 𝐸𝑟𝑔𝑠 𝑝𝑒𝑟 𝐶𝑎𝑙𝑜𝑟𝑖𝑒 Конечную температуру 𝜃2 следует записывать после коррекции на излучение. Оборудование: калориметр Джоуля с нагревательной спиралью, вольтметр, реостат Rh для регулирования тока от сети или от батареи, выключатель, секундомер, жидкость с известной удельной теплоемкостью, гиря, весы. Веб-сайты факультетов Веб-сайт EEE: http://eee.green.edu.bd Центр поддержки: http://www.eeegreen.org LinkedIn: https://www.linkedin.com/company/eeegreen YouTube: https://www.youtube.com/c/EEEGreenUniversity