Determine the specific heat of the substance using the calorimetric method, taking into account the heat capacity of the inner cup of the calorimeter.
Kui katsekeha jahtub, saab selle käigus eralduva soojushulga arvutada nii:
Kui vesi saab katsekeha jahtumisel soojust juurde, saab selle juurdesaadava soojushulga arvutada niimoodi:
Lisaks neile on meil nüüd ka kalorimeetri tops:
Katse lõpus on vee, katsekeha ja topsi temperatuurid võrdsustunud, seega:
Energia jäävuse seadus ütleb, et katsekehast eralduv ja veele ning topsile juurde antav soojushulk peavad võrduma:
Et , võime mõlemad temperatuurid ühesuguse tähistuse alla tuua, näiteks . Nii saame
Teisendades saame katsekeha materjali erisoojuse valemiks
Ilma kalorimeetri topsi soojusmahtuvust arvestamata oleks valem selline
Niisiis, tundmatust materjalist katsekeha erisoojuse arvutamiseks, arvestades kalorimeetri sisemise topsi soojusmahtuvust, on meil vaja
- Vee massi -
- Keha massi -
- Topsi massi -
- Vee algtemperatuuri -
- Vee lõpptemperatuuri -
- Keha algtemperatuuri -
- Keha lõpptemperatuuri -
- Topsi algtemperatuuri -
- Topsi lõpptemperatuuri -
- Vee erisoojust -
- Alumiiniumi erisoojust -
Arvutamiseks kasutame valemit
- Weigh the mass of the test object.
- Weigh the cup of the calorimeter, pour about of cold water into the cup, weigh the total mass of the cup and water.
- Place one temperature sensor in the calorimeter, the other in the hot water.
- Drop the test object tied to the end of the thread into the hot water and wait until thermal equilibrium occurs.
- Record the temperatures of the water in the calorimeter and the hot water heating the test body.
- Remove the test piece from the hot water and place it in the cold water in the calorimeter cup.
- Stir the water until the temperature in the calorimeter stops changing.
- Record the temperature of the water in the calorimeter.
- Calculate the specific heat of the substance of the test object.
Test data
Test object mass () | |
Mass () of the aluminum calorimeter cup | |
Total mass of cold water and calorimeter cup () | |
Mass of cold water () | |
Specific heat of water (Jkg⋅∘C) | |
Specific heat of aluminum (Jkg⋅∘C) | |
Initial temperature of cold water (∘C) | |
Initial temperature of the test object (hot water temperature) (∘C) | |
The final temperature of the cold water and the test object (∘C) |
Results
Specific heat without considering the heat capacity of the calorimeter cup (Jkg⋅∘C) | |
Specific heat considering the heat capacity of the calorimeter cup (Jkg⋅∘C) |
Specific heats of some substances