ОДРЕДУВАЕ НА СПЕЦИФИЧНОТО ТОПЛИНОСТ НА Цврсто тело
ОДРЕДУВАЕ НА СПЕЦИФИЧНОТО ТОПЛИНОСТ НА Цврсто тело
Принцип: Калориметријата е дел од термодинамиката што се занимава со мерење на количините на топлина. Топлината е форма на енергија што се должи на термичка агитација и се мери во џули (J) или калории. Калорија е количина на топлина потребна за еден грам дестилирана вода за да се подигне нејзината температура за еден степен, од 19,5 0 на 20,5 0 С. Калоријата одговара на 4,18 џули во системот SI. Количината на топлина добиена од телото зависи од масата м од неговата, од природата на телото, се карактеризира со карактеристична константа, означена со в, и од температурната разлика t што е:
П = м в т
Оттука: c =; ако добиеме m = 1 и t = 1 0, c = Q.
Значи, специфичната топлина е количина на топлина потребна на единицата на масата во телото за да се подигне нејзината температура за еден степен. Во системот CGS се мери во
= и во меѓународниот систем = .
Специфичната топлина на вода е 1 кал/g.grd = 4,18 J/KgK. Тој е многу поголем од повеќето тела. Производот помеѓу специфичната топлина и телесната маса се нарекува калоричен капацитет и се означува со C = m.c. Производот помеѓу специфичната топлина и моларната маса М се нарекува специфична моларна топлина, CM = c.M или моларна топлина.
Специфичната топлина на телото може да се одреди со неколку методи, а наједноставната е врз основа на методот на мешавини. Таа се заснова на размена на топлина што се постигнува со контакт на две или повеќе тела со различни температури. На пример, ако внесеме калориметар со вода тело чија температура е поголема од водата, тоа ќе даде одредена количина на топлина. Во моментот на топлинска рамнотежа, според принципите на калориметарот, важи еднаквоста:
Q1 = Q2 - Q3, каде Q1 претставува количина на топлина што ја дава потоплото тело, Q2 количина на топлина апсорбирана од водата во калориметарот и Q3 количина на топлина апсорбирана од калориметарот, мешачот и термометарот.
каде што: m е масата на телото што треба да се анализира, m1 е масата на водата во калориметарот, м2 е масата на калориметарот, мешачот и термометарот, c е специфичната топлина на телото, c1 е специфичната топлина на водата, c2 е специфичната топлина на калориметарот, термометарот и мешачот, t2 е крајната температура на смесата (рамнотежа), t е почетната телесна температура, t1 е почетната температура на водата во калориметарот, мешачот, термометарот. Значи t> t2> t1.
Заменувајќи ги вредностите за Q1, Q2 и Q3 добиваме:
Калорискиот капацитет на калориметарот (м2 в 2) е однапред определен и се нарекува воден еквивалент на калориметарот (означен со А).
Така, можеме да ја пресметаме специфичната топлина на телото, земајќи ја предвид вредноста на вода еквивалент на калориметарот и фактот дека за вода специфичната топлина е еднаква на 1 кал/г степен (или 4185 J/кг степен), имаме:
в =
уреди: Калориметрискиот сад е составен од цилиндричен сад Б, вметнат во поголем сад Ц и термички изолиран.
Сл.4.1 Составните делови на калориметарот.
- Точно измерената количина на вода, m1, се внесува во калориметарот.
- Измерете ја температурата на водата во калориметарот t1 (или со живин термометар или со електричен термометар)
- Телото се мери; потоа ставете го во тенџере со врела вода, каде што ќе остане неколку минути.
- Се мери температурата на водата што врие, што претставува почетна телесна температура т.
- Брзо вметнете го загреаното тело во калориметарот, полека тресејќи ја водата од калориметарот.
- Следете ја ознаката на термометарот. Кога е во мирување, вредноста се чита. Ова е крајната температура на смесата, t2.
За да ја одредите специфичната топлина на телото, внесете ги податоците во горенаведената релација. Мерењата и пресметките ќе се вршат за различни материјали: железо, олово, алуминиум, легури.
Резултатите се наведени во следната табела:
(кал/г) г г 0 С 0 С 0 0 (кал/гр. града)
Пб