Оценивать погрешности в этой задаче не нужно!

ВНИМАНИЕ!

Уважаемые участники! Этот эксперимент вы сможете провести максимум один раз! Поэтому внимательно прочитайте все условие, разработайте план проведения эксперимента, и только после этого приступайте к измерениям!

При растворении веществ может происходить как выделение, так и поглощение теплоты.

В данном задании вам необходимо исследовать выделение теплоты при растворении хлорида кальция ($\mathrm{CaCl_2}$) в воде. Эта соль не ядовита, но очень горькая – пробовать ее на вкус не рекомендуется!

Так как при растворении жидкость нагревается, то часть теплоты будет уходить в окружающую среду. Вам необходимо учесть эти потери теплоты.

Часть A. Измерения

Разделите выданный вам порошок на 5 примерно равных частей, разложите эти порции на отдельные бумажки. Измерьте массу каждой порции, подпишите ее на бумажках.

Налейте в пластиковую мензурку $30 ~мл$ воды. Измерьте ее температуру $t_0$.

A1 Последовательно засыпайте в мензурку приготовленные вами порции соли. После добавления каждой порции тщательно (но аккуратно) перемешивайте раствор термометром до полного растворения. Измерьте температуру раствора после растворения каждой порции $t_1, t_2,... t_5,$ а также моменты времени $\tau_1, \tau_2, ... \tau_5$, в которые вы закончили растворение каждой порции (секундомер надо запустить сразу после того, как вы засыпали первую порцию).

A S

A2 Сразу после того, как растворилась последняя порция, запустите секундомер снова и измерьте зависимость температуры раствора от времени в процессе остывания.

A S

Часть B. Расчеты

B1 Постройте график зависимости температуры раствора от времени в процессе остывания. Считая (конечно, приближенно), что полученная зависимость линейная, определите коэффициент наклона графика $K$. Какой физический смысл имеет этот коэффициент?

A S

B2 Постройте график измеренной зависимости температуры раствора от массы растворенной соли.

A S

B3 Рассчитайте, каковы бы были температуры раствора (после растворения очередной порции соли), если бы не было потерь в окружающую среду. Постройте график зависимости рассчитанных температур от массы растворенной соли.

S

B4 Рассчитайте, какое количество теплоты выделяется при растворении $1 ~грамма$ хлорида кальция в воде.

Удельная теплоемкость воды $c=4.2~{Дж}/{(г\cdot град)}$.

Считайте, что полная теплоемкость раствора не зависит от массы растворенной соли и равна теплоемкости чистой воды.

A S

Оборудование

1. Электронный термометр
2. Электронные весы
3. Секундомер
4. Пластиковая мензурка
5. Вода
6. Порошок хлорида кальция