Đáp án Vật lí 12 chân trời Bài 4: Thực hành đo nhiệt dung riêng, nhiệt nóng chảy riêng, nhiệt hoá hơi riêng
File đáp án Vật lí 12 chân trời sáng tạo Bài 4: Thực hành đo nhiệt dung riêng, nhiệt nóng chảy riêng, nhiệt hoá hơi riêng. Toàn bộ câu hỏi, bài tập ở trong bài học đều có đáp án. Tài liệu dạng file word, tải về dễ dàng. File đáp án này giúp kiểm tra nhanh kết quả. Chỉ có đáp án nên giúp học sinh tư duy, tránh học vẹt.
Xem: => Giáo án vật lí 12 chân trời sáng tạo
BÀI 4. THỰC HÀNH ĐO NHIỆT DUNG RIÊNG, NHIỆT NÓNG CHẢY RIÊNG, NHIỆT HÓA HƠI RIÊNG
MỞ ĐẦU
Câu hỏi: Nhiệt dung riêng, nhiệt nóng chảy riêng, nhiệt hóa hơi riêng là các đại lượng vật lí đặc trưng cho mỗi chất khi trao đổi nhiệt và chuyển giữa các thể. Giá trị của các đại lượng trên được các nhà khoa học xác định thông qua thực nghiệm. Vậy các đại lượng trên được đo như thế nào thông qua các dụng thí nghiệm đơn giản ở trường phổ thông?
Hướng dẫn chi tiết:
Đo bằng cách thực hiện các thí nghiệm đo nhiệt dung riêng, nhiệt nóng chảy riêng, nhiệt hóa hơi riêng thông qua mối liên hệ của chúng đối với các đại lượng khác.
Thảo luận 1: Dựa vào cơ sở lí thuyết và các dụng cụ gợi ý, hãy đề xuất phương án thí nghiệm đo nhiệt dung riêng của nước theo các gợi ý sau:
- Xác định các đại lượng trung gian cần đo và dụng cụ để đo các đại lượng này;
- Cách bố trí thí nghiệm và các bước tiến hành thí nghiệm;
- Dự kiến kết quả cần thu thập và xử lí số liệu.
Hướng dẫn chi tiết:
* Các đại lượng cần đo: Cường độ dòng điện (I); Hiệu điện thế (U); Nhiệt độ ban đầu của nước (To); Nhiệt độ lúc sau của nước (T); Thời gian để nhiệt độ của nước tăng từ To đến T (t); Khối lượng nước (m)
* Cách bố trí thí nghiệm: Thiết lập một mạch điện gồm biến thể nguồn, vôn kế, ampe kế và công tắc điện mắc nối tiếp.
* Cách tiến hành thí nghiệm:
- Đặt bình nhiệt lượng kế (đã gắn nhiệt kế và que khuấy) lên đĩa cân, hiệu chỉnh cân về số 0;
- Nhấc bình nhiệt lượng kế khỏi đĩa cân, rót nước ở nhiệt độ phòng vào bình sao cho dây nung ngập hoàn toàn trong nước;
- Đặt bình nhiệt lượng kế chứa nước lên đĩa cân, ghi nhận giá trị khối lượng m và nhiệt độ ban đầu To của nước;
- Mắc bình nhiệt lượng kế vào mạch điện đã bố trí. Điều chỉnh biến thế nguồn đến giá trị U.
- Đóng công tắc, đồng thời bấm đồng hồ đo thời gian;
- Ghi nhận giá trị U trên vôn kế, giá trị I trên ampe kế/
- Quan sát và ghi lại thời gian tại mỗi thời điểm mà số chỉ trên nhiệt kế tăng đến nhiệt độ T (lấy từ 3 - 5 giá trị T ứng với từng khoảng thời gian t).
* Dự kiến kết quả và xử lý số liệu:
Có sự sai số giữa các lần đo, nên nhiệt dung riêng của nước là giá trị trung bình của các lần thí nghiệm.
Thảo luận 2: Đề xuất phương án khắc phục sai số giữa kết quả nhiệt dung riêng của nước vừa đo được với giá trị trong Bảng 3.1 (trang 23).
Hướng dẫn chi tiết:
Sai số gồm sai số tự nhiên và sai số hệ thống.
Phương án khắc phục sai số:
- Cẩn thận trong quá trình làm thí nghiệm để giảm thiểu sai số tự nhiên
- Đồng thời, sử dụng các dụng cụ chuẩn, khắc phục các sai số hệ thống
- Cần thực hiện thí nghiệm nhiều lần và tính toán trung bình để có kết quả chính xác hơn
Vận dụng: Đề xuất phương án và thực hiện phương án đo nhiệt dung riêng của một khối kim loại (đồng hoặc nhôm) bằng các dụng cụ thông dụng ở phòng thí nghiệm.
Hướng dẫn chi tiết:
* Dụng cụ: Nhiệt lượng kế; Cân; Nhiệt kế; Nước nóng; Khối kim loại; Bình cách nhiệt; Giá đỡ; Đồng hồ bấm giây
* Đại lượng cần đo: Khối lượng nước nóng (m₁); Khối lượng kim loại (m₂); Nhiệt độ ban đầu của nước nóng (t₁); Nhiệt độ ban đầu của kim loại (t₂); Nhiệt độ cân bằng của hỗn hợp (t)
* Cách bố trí thí nghiệm:
Cho nước nóng vào bình cách nhiệt.
Đặt nhiệt kế vào bình cách nhiệt và đo nhiệt độ ban đầu của nước nóng (t₁).
Cân m₁ gam nước nóng.
Đặt khối kim loại vào giá đỡ.
Đun nóng kim loại đến nhiệt độ t₂ (có thể sử dụng đèn cồn hoặc bếp điện).
Cân m₂ gam kim loại.
Đổ nhanh kim loại vào bình cách nhiệt, khuấy đều và ghi lại nhiệt độ cân bằng (t) của hỗn hợp.
* Cách tiến hành thí nghiệm:
Rửa sạch và lau khô các dụng cụ.
Chuẩn bị nước nóng và đun nóng kim loại.
Bố trí thí nghiệm theo sơ đồ.
Thực hiện các bước đo theo hướng dẫn.
Ghi chép cẩn thận các kết quả đo.
* Dự kiến kết quả:
Nhiệt độ cân bằng (t) của hỗn hợp nằm giữa t₁ và t₂.
Nhiệt lượng mà nước nóng tỏa ra bằng nhiệt lượng mà kim loại thu vào.
Thảo luận 3: Dựa vào cơ sở lý thuyết và các dụng cụ gợi ý, hãy đề xuất phương án thí nghiệm đo nhiệt nóng chảy riêng của nước đá theo các gợi ý sau:
Xác định các đại lượng trung gian cần đo và dụng cụ để đo các đại lượng này.
Cách bố trí thí nghiệm và các bước tiến hành thí nghiệm.
Dự kiến kết quả cần thu thập và xử lí số liệu.
Hướng dẫn chi tiết:
* Dụng cụ: 1 bình nhiệt lượng kế (có que khuấy), Cốc nước đá, 1 nhiệt kế có độ chia nhỏ nhất 1oC, 1 chai nước ở nhiệt độ phòng, 1 chiếc cân điện tử có độ chia nhỏ nhất 0,01.
* Tiến hành thí nghiệm:
--------------------------------------
-------------Còn tiếp------------