Giáo án điện tử Vật lí 12 chân trời Bài 4: Thực hành đo nhiệt dung riêng, nhiệt nóng chảy riêng, nhiệt hoá hơi riêng

CHÀO MỪNG CÁC EM

QUAY TRỞ LẠI VỚI MÔN HỌC!

KHỞI ĐỘNG

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 thí nghiệm đơn giản ở trường phổ thông?

BÀI 4: THỰC HÀNH ĐO NHIỆT DUNG RIÊNG, NHIỆT NÓNG CHẢY RIÊNG, NHIỆT HÓA HƠI RIÊNG

NỘI DUNG BÀI HỌC

01

Thí nghiệm đo

nhiệt dung riêng của nước

02

Thí nghiệm đo nhiệt nóng chảy riêng của nước đá

03

Thí nghiệm đo nhiệt hóa hơi riêng của nước

1.

THÍ NGHIỆM ĐO NHIỆT DUNG RIÊNG CỦA NƯỚC

Chia lớp thành 4 - 6 nhóm

Lập phương án thí nghiệm đo nhiệt dung riêng của nước và trả lời câu hỏi Thảo luận 1 (SGK - tr30)

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.

Dụng cụ

Hình 4.1. Bộ dụng cụ đo nhiệt dung riêng của nước

Tiến hành thí nghiệm

Bước 1:

Điều chỉnh đơn vị đo của cân là gam (g). Đặt bình nhiệt lượng kế (đã gắn nhiệt kế và que khuấy) lên đĩa cân, hiệu chỉnh cân về số 0,00.

Bước 2:

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 mn và nhiệt độ ban đầu T0 của nước.

Bước 3:

Mắc bình nhiệt lượng kế vào mạch điện như Hình 4.2. Điều chỉnh biến thế nguồn đến giá trị 6 V.

• Đóng công tắc, đồng thời bấm đồng hồ đo thời gian.
• Ghi nhận giá trị hiệu điện thế U trên vôn kế và cường độ dòng điện I trên ampe kế.
• Dùng que khuấy khuấy nhẹ nhàng, liên tục để nước trong bình nóng đều.
• Quan sát và ghi lại thời gian tại mỗi thời điểm mà số chỉ trên nhiệt kế tăng thêm 1oC, 2oC, 3oC theo mẫu Bảng 4.1.

Bước 4:

Ngắt mạch điện.

Bảng 4.1. Bảng số liệu thí nghiệm đo nhiệt dung riêng của nước (số liệu minh họa)

(Với mn = 150,00g; T0 = 299,0 K; U = 1,60 V; I = 2,50A)

Video tham khảo

Thảo luận 2 (SGK - tr.31)

Bảng 3.1. Nhiệt dung riêng của một số chất

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).

Để giảm sai số trong phép đo nhiệt dung riêng của nước, cần khắc phục những điểm sau:

Đảm bảo nhiệt lượng kế được đậy kín, không có nhiệt lượng truyền ra bên ngoài.

Trong thực tế, bình nhiệt lượng kế hấp thụ một phần nhiệt lượng toả ra từ dòng điện. Bổ sung thêm phần nhiệt lượng này vào phương trình cân bằng nhiệt.

Để giảm sai số trong phép đo nhiệt dung riêng của nước, cần khắc phục những điểm sau:

Đảm bảo nước được khuấy nhẹ nhàng và liên tục để phép đo nhiệt độ của nước chính xác.

Chú ý quan sát để duy trì hiệu điện thế và cường độ dòng điện qua bình nhiệt lượng kế luôn ổn định trong quá trình đun.

2.

THÍ NGHIỆM ĐO NHIỆT NÓNG CHẢY RIÊNG CỦA NƯỚC ĐÁ

Lập phương án thí nghiệm đo nhiệt dung riêng của nước và trả lời câu hỏi Thảo luận 3 (SGK - tr32)

Dựa vào cơ sở lí 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.

Dụng cụ

Bình nhiệt lượng kế có que khuấy

Cân điện tử có độ chia nhỏ nhất 0,01 g

Chai nước ở nhiệt độ phòng

Cốc nước đá

Nhiệt kế có độ chia nhỏ nhất 1oC

Tiến hành thí nghiệm

Bước 1:

Điều chỉnh đơn vị đo của cân là gam (g). Đặt bình nhiệt lượng kế (đã gắn nhiệt kế và que khuấy) lên đĩa cân, hiệu chỉnh cân về số 0,00.

Bước 2:

• Nhấc bình nhiệt lượng kế khỏi đĩa cân, rót nước ở nhiệt độ 2 phòng vào bình nhiệt lượng kế (khoảng 2/3 bình).
• Đặt bình nhiệt lượng kế chứa nước lên đĩa cân, ghi giá trị khối lượng mn và nhiệt độ ban đầu T0 của nước theo mẫu Bảng 4.2.

Bước 3:

Đặt lại bình nhiệt lượng kế chứa nước lên đĩa cân, hiệu chỉnh cân về số 0,00.

Bước 4:

• Nhấc bình nhiệt lượng kế khỏi đĩa cân, cho khối nước đá vào bình nhiệt lượng kế.
• Đậy kín nắp bình nhiệt lượng kế, dùng que khuấy khuấy đều đến khi nước đá tan hết. Ngay khi nhận thấy nước đá vừa tan hết, ghi giá trị nhiệt độ 7 của nước theo mẫu Bảng 4.2.

Bước 5:

Đặt bình nhiệt lượng kế lúc này lên đĩa cân. Ghi giá trị mđ của khối nước đá theo mẫu Bảng 4.2. Lặp lại phép đo khối lượng mđ của khối nước đá thêm hai lần.

Bảng 4.2. Bảng số liệu thí nghiệm đo nhiệt nóng chảy riêng của nước đá (số liệu minh họa)

Video tham khảo

Thảo luận 4 (SGK - tr.33)

Đề xuất phương án khắc phục sai số giữa kết quả nhiệt nóng chảy riêng của nước đá vừa đo được với giá trị trong Bảng 1.2 (trang 11).

Gợi ý

Để giảm sai số trong phép đo nhiệt nóng chảy riêng của nước đá, cần khắc phục những điểm sau:

Đảm bảo nhiệt lượng kế được đậy kín, không có nhiệt lượng truyền ra bên ngoài.

Trong thực tế, bình nhiệt lượng kế và que khuấy hấp thụ một phần nhiệt lượng toả ra. Vì thế, có thể bổ sung thêm phần nhiệt lượng mà nhiệt lượng kế và que khuấy hấp thụ vào.

Đảm bảo nước được khuấy đảo nhẹ nhàng và liên tục để phép đo nhiệt độ của nước chính xác.

3.

THÍ NGHIỆM ĐO NHIỆT HÓA HƠI RIÊNG CỦA NƯỚC

----------------------

--------Còn tiếp--------