<<< ВСЕ МАТЕРИАЛЫ
Виртуальный демонстрационный эксперимент. 8 класс.
Зависимость теплоёмкости твёрдого тела от рода вещества.
Для дистантного обучения.

  t = 0 с ШАГ 0
ЗАВИСИМОСТЬ ТЕПЛОЁМКОСТИ ТВЁРДОГО ТЕЛА ОТ РОДА ВЕЩЕСТВА
Описание установки. Прибор позволяет наблюдать зависимость теплоёмкости твёрдых тел от рода вещества этих тел (ШАГ 0, см. рис. справа). (См. также "Прибор для демонстрации теплоёмкости тел" на сайте Виртуального музея физического оборудования)
Он состоит из двух металлических штативных стоек на деревянной подставке и с рамой вверху. Сквозь раму проходят четыре проволочных стержня с прикреплёнными к ним телами равной массы из свинца, железа, латуни и алюминия (перечислены слева направо). Стержни с телами могут свободно перемещаться в раме в вертикальной плоскости.
Тела можно погружать в ванну с водой для их нагревания, после чего в нижние держатели штативной стойки ставят пластину из воска, на которую одновременно опускают нагретые тела. Воск, получая тепло от нагретых водой в ванне тел, начинает плавиться под каждым из них, пока тело не остынет до температуры плавления воска (в нашем случае 70°С). По глубине протаявшего воска судят о количестве теплоты, отданного воску каждым телом.

Выполнение работы. Сначала отсоединим верхнюю раму от штативных стоек и перенесём цилиндры к ванне с водой для нагревания. Для этого сделаем ШАГ 1, нажав кнопку "ВПЕРЁД".
Погрузим цилиндры в ванну и начнём её нагревать (ШАГ 2). Следите за столбиком термометра. Следующий шаг можно будет сделать только после того, как вода достпточно нагреется.
Как только вода, а с нею и цилиндры нагреются до температуры кипения воды (100°С), вынем цилиндры из ванны (ШАГ 3), и перенесем их к прибору с подготовленной пластиной воска (ШАГ 4).
Опустим цилиндры на пластину из воска, и тот начнёт плавиться под нагретыми цилиндрами.
Внимательно осмотрите пластину, когда закончится процесс плавления. Зарисуёте результат опыта в тетрадь под соответствующим заголовком. Под рисунком запишите вывод о результатах своих наблюдений. Правильно их сформулировать вам помогут контрольные вопросы (см. ниже).

1. Из предложенных ниже определений выберите то, которое наиболее точно соответствует определению удельной теплоёмкости вещества.

1. Это количество теплоты, которое тело получает или отдаёт при теплопередаче.
2. Это количество теплоты, которое тело получает или отдаёт при теплопередаче за 1 сек.
3. Это количество теплоты, которое тело массой 1 кг из данного вещества получает или отдаёт при теплопередаче.
4. Это количество теплоты, которое тело массой 1 кг из данного вещества получает или отдаёт при теплопередаче при изменении его температуры на 1 град.
5. Это количество теплоты, которое тело массой 1 кг из данного вещества получает или отдаёт при теплопередаче при изменении его температуры за 1 сек
6. Это количество теплоты, которое тело массой 1 кг из данного вещества получает или отдаёт при теплопередаче при изменении его температуры на 1 град за 1 сек
Ответ №:
2. От чего на основании опыта зависит удельная теплоёмкость вещества?

1. От объёма вещества.
2. От массы тела.
3. От рода вещества.
4. От начальной температуры.
5. От конечной температуры
6. От разности конечной и начальной температур.
Ответ №:
3. Какое из тел получило наименьшее количество теплоты, нагреваясь в ванне с водой?

1. Из свинца.
2. Из железа.
3. Из латуни.
4. Из алюминия.
5. Все эти тела получили одинаковое количество теплоты, так как находились полностью в одинаковых условиях.
Ответ №:
4. У какого вещества по результатам нашего опыта удельная теплоёмкость оказалась наибольшей?

1. У свинца.
2. У железа.
3. У латуни.
4. У алюминия.
5. У всех этих веществ удельная теплоёмкость одинакова, так как у них оказались одинаковыми масса, начальная и конечная температуры.
Ответ №:
5. Почему под алюминиевым цилиндром протаяло наибольшее количество воска?

1. У него наибольший объём.
2. У него наибольшая масса.
3. У него наибольший вес.
4. У него наибольшая удельная теплоёмкость.
Ответ:
6. При проведении опыта воск под свинцовым цилиндром протаял на глубину 6,5 мм, под железным - на 23 мм, под латунным - на 19 мм, а под алюминиевым - на 44 мм. Во сколько примерно раз удельная теплоёмкость алюминия больше удельной теплоёмкости железа? Результат округлите до целых.
Ответ: в раз(а)
7. Какое из тел в нашем опыте остывало быстрее других, а какое медленнее, и по какой причине?

1. Быстрее остывали из алюминия и свинца, а медленнее из железа и латуни, так как свинцовое и алюминиевое находились по краям установки, в латунное и железное ближе к центру её.
2. Быстрее остывало тело из свинца, а медленнее из алюминия, так как у алюминиевого масса больше.
3. Быстрее остывает тело из алюминия, а медленнее из свинца, так как площадь поверхности алюминиевого больше, и, следовательно, больше теплоотдача.
4. Быстрее остывало тело из свинца, а медленнее из алюминия, так как у алюминиевого больше удельная теплоёмкость, и оно получило большее количество теплоты при нагревании в равных с другими телами условиях.
5. Быстрее остывало тело из свинца, а медленнее из алюминия, так как у алюминиевого больше объём.
Ответ:
8. Какова температура латунного цилиндра в тот момент времени, когда плавление воска под ним закончилось?
Ответ: °С
9. Почему в ШАГЕ 2 при достижении 100°С, температура ванны не растёт, несмотря на то, что огонь продолжает гореть?

1. Для подъёма столбика термометра не хватает места (закончилась шкала).
2. При достижении 100°С вода перестаёт получать тепло от нагревателя, и теперь всё оно идёт на нагревание цилиндров, а температура воды не изменяется.
3. При достижении 100°С вода начинает кипеть, всё тепло теперь идёт на процесс парообразования, а температура воды и цилиндров не изменяется.
4. Росту температуры воды мешает удельная теплоёмкость цилиндров.
Ответ:
10. Почему алюминиевый цилиндр имеет в данном опыте наибольший из всех тел объем?

1. Чтобы у него была наибольшая масса.
2. Чтобы у него был наибольший вес и давление на воск.
3. Массы всех цилиндров должны быть одинаковы, плотность алюминия меньше других веществ, взятых в опыте, значит для одинаковости масс алюминиевому цилиндру потребовался наибольший объём.
4. Это не имеет значения в данном опыте.
Ответ: