Logo
Logo

Тепло и Novec

Условие

В данной задаче не требуется оценка погрешностей.

Вам выдана неизвестная жидкость с низкой температурой кипения (около $50 ^\circ \mathrm С$). Эта жидкость крайне легко испаряется, поэтому храните основной объем неизвестной жидкости в закрытой таре, отливая исследуемую порцию в другие открытые сосуды при помощи шприца. Свойства неизвестной жидкости не меняются после её соединения с водой. Неизвестная жидкость не растворяется в воде. Если вы соединили разные жидкости в одном сосуде, неизвестную жидкость можно собрать со дна сосуда с помощью шприца.

Внимание! Дополнительная порция неизвестной жидкости может быть выдана один раз в обмен на $-1$ балл от результата проверки. Все измерения возможно провести только с одной порцией жидкости.

1 Измерьте зависимость температуры $T_1$ и массы $m$ неизвестной жидкости от времени $t$ в процессе её активного испарения. Для этого налейте порцию неизвестной жидкости (около $50~г$) в калориметр. Поставьте калориметр на весы. Погрузите в жидкость термометр и конец трубки с иглой. Запустите секундомер и начните дуть в трубку с обратной стороны. После того, как испарится $0.4-0.5$ грамма жидкости, запишите в таблицу показания термометра и весов. Продолжайте дуть в трубку, записывая показания весов и термометра. Закончите измерения, когда испарится около $5$ граммов жидкости.

Сразу после окончания изучения процесса испарения неизвестной жидкости, измерьте зависимость её температуры $T_2$ от времени $t$ при нагревании от окружающей среды.

Рассчитайте по результатам экспериментов отношение $R = \frac{L}{c}$ удельной теплоты парообразования жидкости $L$ и ее удельной теплоемкости $c$.

2 Проведите измерение удельной теплоемкости $c$ неизвестной жидкости путем смешивания в одном калориметре жидкости и воды, взятых при разных температурах. Проведите несколько измерений и усредните результат. Подробно опишите последовательность ваших действий. Для ускорения установления теплового равновесия в калориметре помешивайте жидкости ложкой. Не извлекайте ложку из сосуда во время проведения измерений. Учтите, что в процессе эксперимента неизвестная жидкость может испаряться.

Примечание.

При измерении масс объектов с высокой температурой используйте деревянный брусок в качестве теплоизолятора между горячим объектом и платформой весов. Нагревание конструктивных элементов весов может привести к искажению их показаний.

Справочные данные. 

Удельная теплоемкость воды $c_{воды}=4.2~\frac{кДж}{кг \cdot К}$.

Оборудование

  1. Шприц объемом $20~мл$
  2. Трубка от инфузионной системы
  3. Неизвестная жидкость в закрытой баночке ($\sim50 ~г$)
  4. Пенопластовые стаканы 2 штуки
  5. Большая емкость для слива воды
  6. Вода комнатной температуры в бутылке
  7. Термометр со снятым кожухом
  8. Весы
  9. Деревянный брусок для теплоизоляции платформы весов
  10. Ложка
  11. Секундомер
  12. Штатив с лапкой
  13. Горячая вода (по требованию)
  14. Салфетки для поддержания рабочего места в порядке