Жылу алмасу құбылысын зерттеу

Жылу алмасу құбылысын зерттеу №1

Назар аударыңыздар!

1. Су қайнатқан мезгілде дөңгелек ұстағыш және керамикалы сымды тор өте ыстық болады!

2. Ыстық су қайнағанда, Эрленмейердің шыны сауытын тасымалдау үшін жан-жақты қысқышты қолданыңыздар.

2 сур.

• Екі мензурканы (250 және 400 мл) және фетрді қолдана, жылу бөлетін сауытты жинаңыздар (калориметр)(3-5 сур.).

3 сур. 4 сур. 5 сур. 6 сур.

• Қақпақтағы тесікке ұзын термометрді (8 мм) және бұлғау-өзекшесін (5 мм) салыңыздар (6 сур. қар.).

Жұмыстың орындалуы

1.Эрленмейердің шыны сауытына(дәлірек болу үшін тамызғыш пен өлшеуіш цилиндрді пайдаланыңыздар) 100 мл (100г )құйыңыздар. Керамикалық сымды тордың үстінде қысқа термометрді бекітіңіздер, шыны түтікшелерге арналған ұстағышты пайдаланыңыздар (1 сур. қар.).

2. Эрленмейер шыны сауытында суды 60⁰С дейін қыздырыңыздар.

3. Калориметрге (дәлірек болу үшін тамызғыш пен өлшеуіш цилиндрді пайдаланыңыздар) 100 мл (100г )құйыңыздар.

4. Шілтерді сөндіріңіздер.

5. t₁ салқын суды және t₂ ыстық судың температурасын өлшеп, өлшенген мағыналарды 1 кестеге жазыңыздар.

6. Ыстық суды калориметрге құйыңыздар.

7. Араластырыңыздар, содан соң орнатылған максималды температураны анықтаңыздар (қоспа температурасы t_m).

8. Басқа су мөлшерлерімен тәжірибені қайталаңыздар:

• 50 мл салқын және 100 мл ыстық;

• 100 мл салқын және 50 мл ыстық.

Есеп-қисаптар және нәтижелер

1 кесте

Салқын су

Ыстық су

Қоспа

Орта мағына

m₁, г

t₁,⁰С

m₂, г

t₂,⁰С

t _m⁰С

(t₁₊ t₂)/2, ⁰С

100

100

50

100

100

50

1. t₁ және t₂ орта мағынасын есептеңіздер; оны 1 кестеге жазыңыдар.

2. t _m қоспаның және (t₁₊ t₂)/2, орта мағынаның температурасын салыстырыңыздар.

3. Нәтижелеріңізді түсіндіріңіздер.

Қосымша тапсырма

1. Жылу балансының теңдеуінен шығатын теңдеуді қолдана қоспа температурасын есептеңіздер, мағынасын 2 кестеге жазыңыздар:

2. Есептелгеннен қоспа температурасының өлшенген мағынасының ауытқуын қалай түсіндіре алатыныңызды, түсіндіріңіздер?

2 кесте

Салқын су

Ыстық су

Температура

m₁, г

m₂, г

t _m⁰С

100

100

50

100

100

50

Жылу алмасу құбылысын зерттеу №2

Мұғалімдер үшін әдістемелік ұсыныстар

Әр түрлі мөлшердегі ыстық және салқын суды араластырғанда ыстық суды әрдайым салқын суы (бөлме температуралы) бар калориметрге құяды. Бұндай әдістің бір қатар артықшылықтары бар: салқын су калориметр температурасына ие; ыстық су құйылғандықтан қоспа температурасы әр жағдайда үлкенірек болады.

Қосымша тапсырмада қоспа температурасы көтерілуіне сапалы түсініктеме беріледі. Қосымша тапсырмада берілген теңдеу көмегімен қоспа температурасын есептеуге болады. Өлшенген және есептелген мағынаның әрі қарайғы салыстыруы калориметр жылу сыйымдылығын есептеуді қажет ететінің көрсетеді.

Ескертпе

1. Су мөлшерін дәл өлшеу үшін өлшеуіш цилиндр мен тамызғашты пайдалану керек.

2. Қыздырғанда термометр ыстық суда болуы керек. Содан соң шілтерді сөндіріңіздер және температураны t₂ анықтау алдында суды араластырыңыздар.

3. Ыстық суды қайнатқаннан кейін жан-жақты қысқышты Эрленмейер шыны сауытын тасымалдау үшін ұстағыш ретінде пайдаланыңыздар.

4. салқын суға ыстық суды құйғаннан кейін бекітілген ең жоғары температура t _m қоспа температурасы болып табылады.

5. Термометрмен өлшеу қателігі - 0,5⁰С.

Есеп-қисаптар және нәтижелер

1 кесте

Салқын су

Ыстық су

Қоспа

Орта мағына

m₁, г

t₁,⁰С

m₂, г

t₂,⁰С

t _m⁰С

(t₁₊ t₂)/2, ⁰С

100

22,0

100

60,0

40,0

41,0

50

21,5

100

60,0

46,0

41,0

100

22,0

50

60,0

32,5

41,0

1. t₁ және t₂ орта мағынасын есептеңіздер; оны 1 кестеге жазыңыдар.

2. t _m қоспаның және (t₁₊ t₂)/2, орта мағынаның температурасын салыстырыңыздар.

Араластырған сұйықтықтар бірдей мөлшерлі ,қоспа температурасы орта мағынаға жақындайды.

Қоспа температурасы мен орта мағыны былай көруге болады:

орта мағына,

орта мағына,

орта мағына,

t₁ және t₂ интервалының арасында орналасқан t _m жағдайындағы келесі формуламен дәл анықтауға болады:

3. Нәтижелеріңізді түсіндіріңіздер.

Салқын суға жылы су өз жылуын береді. Берілген немесе алынған жылу судың массасы мен температура айырмашылығына пропорционалды.

Қосымша тапсырма

1. Төмендегі теңдеуді қолдана отырып қоспа температурасын есептеңіздер, мағынасын 2 кестеге жазыңыздар:

Жылу балансының теңдеуінен қоспа температурасының теңдеуі алынады,

шығарылған жылулық мөлшері= сіңірілген жылулық мөлшері

немесе

2 кесте

Салқын су

Ыстық су

Температура

m₁, г

m₂, г

t _m⁰С

100

100

50

100

100

50

2. Есептелгеннен қоспа температурасының өлшенген мағынасының ауытқуын қалай түсіндіресіздер?

Есептелген мағынадан өлшенген қоспа температурасы әрдайым аз өйткені, калориметр жылу сыйымдылығын жаратпайды.

Жылу балансының толық теңдеуін мына түрде жазуға болады:

Белгілер үшін