Калориметр
Калориметр — прибор, в котором проводят теплообмен между телами и измеряют изменение их температуры. С его помощью находят количество переданной теплоты и определяют теплоёмкость или удельную теплоёмкость вещества.
В простейшем опыте нагретое тело помещают в калориметр с водой известной массы и температуры. После установления теплового равновесия измеряют общую температуру. Расчёт выполняют с помощью уравнения теплового баланса: теплота, отданная более горячим телом, равна теплоте, полученной водой, калориметром и, возможно, другими телами.
Как используют калориметр
Если известны масса воды \(m\), её удельная теплоёмкость \(c\) и изменение температуры \(\Delta t\), количество полученной теплоты вычисляют по формуле:
При более точных измерениях учитывают теплоёмкость самого калориметра \(C_{\text{к}}\). Тогда теплота, полученная водой и прибором, равна \(Q = (mc + C_{\text{к}})\Delta t\). На практике также стараются быстро перемешать содержимое и снять показание температуры после установления равновесия.
В калориметре находится \(0{,}2\,\text{кг}\) воды. Её температура повысилась на \(5\,°C\). При \(c=4200\,\text{Дж/(кг·°C)}\) вода получила \(Q=mc\Delta t=0{,}2\cdot4200\cdot5=4200\,\text{Дж}\). Теплоёмкость калориметра в этом простом расчёте не учитывается.
Калориметр — это прибор, а калориметрия — метод измерения теплоты. Кроме того, теплоёмкость тела — это количество теплоты для нагревания всего тела на \(1\,К\), а удельная теплоёмкость вещества относится к единице массы.
Почему калориметр делают теплоизолированным?
Шешім тапсырма с калориметром находится внутри темы калориметрических тапсырма, а способ определения удельной теплоёмкости подробно связан с определением удельной теплоёмкости.
Главное
- Калориметр — теплоизолированный прибор для исследования теплообмена.
- Основная формула для нагревания тела: \(Q=mc\Delta t\).
- В расчётах учитывают теплоёмкость воды, исследуемого тела и самого калориметра, если это требуется условием.