Dụng cụ Biến áp nguồn (1). Nhiệt lượng kể kèm dây điện trở (2). Nhiệt kế (3). Oát kế (4)
Lời giải Thí nghiệm trang 23 Vật lí 12 sách Cánh diều hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Vật lí 12.
Giải Vật lí 12 Cánh diều Bài 4: Nhiệt dung riêng, nhiệt nóng chảy riêng, nhiệt hóa hơi riêng
Thí nghiệm trang 23 Vật lí 12:
Dụng cụ
Biến áp nguồn (1).
Nhiệt lượng kể kèm dây điện trở (2).
Nhiệt kế (3).
Oát kế (4).
Đồng hồ bấm giây (5).
Phương án thí nghiệm
Tìm hiểu công dụng của các dụng cụ nêu trên.
Lập phương án thí nghiệm với các dụng cụ đó.
Coi rằng khi đun, năng lượng được truyền hoàn toàn cho nước trong nhiệt lượng kế.
Tiến hành
Sau đây là một phương án thí nghiệm với các dụng cụ nêu trên.
Lắp các dụng cụ theo sơ đồ nguyên lí Hình 4.2.
Đo nhiệt độ nước trước khi đun.
Bật biến áp nguồn.
Đọc số chỉ P của oát kế.
Sau mỗi 3 phút, đọc và ghi các số liệu theo mẫu Bảng 4.2.
Kết quả
- Vẽ đồ thị nhiệt độ của nước theo thời gian đun.
- Xác định nhiệt dung riêng của nước qua độ dốc của đồ thị.
- Xác định nhiệt dung riêng của nước bằng công thức:
- Tính sai số tuyệt đối của phép đo nhiệt dung riêng của nước.
- So sánh giá trị nhiệt dung riêng xác định bằng hai cách đã thực hiện
Lời giải:
- Vẽ đồ thị nhiệt độ của nước theo thời gian đun.
Dựa vào bảng số liệu:
Khối lượng nước: 0,136 kg
Công suất đun: 18,2 W
Nhiệt độ nước ban đầu: 27 °C
|
Lần đo |
Thời gian đun (s) |
Nhiệt độ nước sau khi đun (°C) |
|
1 |
180 |
33 |
|
2 |
360 |
39 |
|
3 |
540 |
44 |
|
4 |
720 |
49 |
|
5 |
900 |
54 |
Đồ thị nhiệt độ của nước theo thời gian đun:
Nhận xét:
Đồ thị là đường thẳng đi lên, thể hiện rằng nhiệt độ nước tăng dần theo thời gian đun.
Độ dốc của đồ thị thể hiện tốc độ tăng nhiệt độ của nước.
- Xác định nhiệt dung riêng của nước qua độ dốc của đồ thị.
c: Nhiệt dung riêng của nước (J/kg.K)
P: Công suất đun (W)
m: Khối lượng nước (kg)
ΔT: Độ tăng nhiệt độ (°C)
Cách xác định:
Chọn hai điểm bất kỳ trên đồ thị. Ví dụ, chọn điểm (180 s, 33 °C) và điểm (900 s, 54 °C).
Tính độ tăng nhiệt độ: ΔT = 54 °C - 33 °C = 21 °C.
Tính thời gian đun: Δt = 900 s - 180 s = 720 s.
Thay số vào công thức:
- Xác định nhiệt dung riêng của nước bằng công thức:
Lần đo 1:
ΔT = t₂ - t₁ = 33 °C - 27 °C = 6 °C
Lần đo 2:
ΔT = t₂ - t₁ = 39 °C - 27 °C = 12 °C
Lần đo 3:
ΔT = t₂ - t₁ = 44 °C - 27 °C = 17 °C
Lần đo 4:
ΔT = t₂ - t₁ = 49 °C - 27 °C = 22 °C
Lần đo 5:
ΔT = t₂ - t₁ = 54 °C - 27 °C = 27 °C
Kết quả:
Qua 5 lần đo, nhiệt dung riêng của nước đều cho giá trị gần bằng 637 J/kg.K.
- Tính sai số tuyệt đối của phép đo nhiệt dung riêng của nước.
Công thức:
ΔC = |C - C₀|
ΔC: Sai số tuyệt đối (J/kg.K)
C: Giá trị đo được (J/kg.K)
C₀: Giá trị tiêu chuẩn (J/kg.K)
Cách tính:
ΔC = |637 J/kg.K - 4200 J/kg.K| = 3563 J/kg.K
Kết quả:
Sai số tuyệt đối của phép đo nhiệt dung riêng của nước là 3563 J/kg.K.
Lưu ý:
Sai số tuyệt đối cho biết độ chênh lệch giữa giá trị đo được và giá trị tiêu chuẩn.
Sai số càng nhỏ thì phép đo càng chính xác.
- So sánh giá trị nhiệt dung riêng xác định bằng hai cách đã thực hiện.
Giá trị nhiệt dung riêng xác định qua công suất của nhiệt lượng kế là 600000 J/(1 kg.73 °C) = 8219 J/kg.K.
Giá trị nhiệt dung riêng xác định qua độ dốc của đồ thị là 637 J/kg.K.
Xem thêm lời giải bài tập Vật Lí lớp 12 Cánh diều hay, chi tiết khác:
Mở đầu trang 21 Vật lí 12: Trong đời sống hằng ngày và nhiều lĩnh vực sản xuất, người ta...
Câu hỏi 1 trang 21 Vật lí 12: Lấy ví dụ cho thấy nhiệt lượng cần cung cấp để đun nóng vật...
Luyện tập 1 trang 22 Vật lí 12: Tính nhiệt lượng cần thiết để tăng nhiệt độ của một miếng nhôm...
Câu hỏi 4 trang 22 Vật lí 12: Để xác định nhiệt dung riêng của một chất bằng thực nghiệm thì...
Thí nghiệm trang 23 Vật lí 12: Dụng cụ...
Câu hỏi 7 trang 24 Vật lí 12: Với số liệu được cho ở Bảng 4.2 thì nhiệt dung riêng của nước...
Luyện tập 2 trang 25 Vật lí 12: Xác định nhiệt lượng cần cung cấp để nung nóng chảy hoàn toàn...
Câu hỏi 8 trang 25 Vật lí 12: Để xác định nhiệt nóng chảy riêng của một chất bằng thực nghiệm,...
Thí nghiệm trang 25, 26 Vật lí 12: Dụng cụ...
Câu hỏi 9 trang 26 Vật lí 12: Nêu cách xác định khối lượng nước đá đã tan chảy m sau thời gian t ở bước 1...
Câu hỏi 10 trang 26 Vật lí 12: Vì sao khối lượng nước đá nóng chảy do nhận nhiệt lượng từ dây...
Luyện tập 3 trang 28 Vật lí 12: Tính nhiệt lượng cần thiết để làm 2,0 g nước đá 20℃...
Vận dụng trang 28 Vật lí 12: Cho các dụng cụ: Một cốc thủy tinh chịu nhiệt, bình nhiệt lượng kế...
Xem thêm lời giải bài tập Vật Lí lớp 12 Cánh diều hay, chi tiết khác:
Bài 1: Mô hình động học phân tử chất khí
Bài 2: Phương trình trạng thái khí lí tưởng
Xem thêm các chương trình khác:
- Soạn văn 12 Cánh diều (hay nhất)
- Văn mẫu 12 - Cánh diều
- Tóm tắt tác phẩm Ngữ văn 12 – Cánh diều
- Tác giả tác phẩm Ngữ văn 12 - Cánh diều
- Bố cục tác phẩm Ngữ văn 12 – Cánh diều
- Nội dung chính tác phẩm Ngữ văn 12 – Cánh diều
- Giải sgk Toán 12 – Cánh diều
- Giải Chuyên đề học tập Toán 12 – Cánh diều
- Lý thuyết Toán 12 – Cánh diều
- Giải sbt Toán 12 – Cánh diều
- Giải sgk Tiếng Anh 12 - ilearn Smart World
- Trọn bộ Từ vựng Tiếng Anh lớp 12 ilearn Smart World đầy đủ nhất
- Trọn bộ Ngữ pháp Tiếng Anh lớp 12 ilearn Smart World đầy đủ nhất
- Giải sbt Tiếng Anh 12 – iLearn Smart World
- Giải sgk Hóa học 12 – Cánh diều
- Giải Chuyên đề học tập Hóa 12 – Cánh diều
- Lý thuyết Hóa 12 – Cánh diều
- Giải sbt Hóa 12 – Cánh diều
- Giải sgk Sinh học 12 – Cánh diều
- Giải Chuyên đề học tập Sinh học 12 – Cánh diều
- Lý thuyết Sinh học 12 – Cánh diều
- Giải sbt Sinh học 12 – Cánh diều
- Giải sgk Lịch sử 12 – Cánh diều
- Giải Chuyên đề học tập Lịch sử 12 – Cánh diều
- Giải sbt Lịch sử 12 – Cánh diều
- Giải sgk Địa lí 12 – Cánh diều
- Giải Chuyên đề học tập Địa lí 12 – Cánh diều
- Giải sbt Địa lí 12 – Cánh diều
- Giải sgk Tin học 12 – Cánh diều
- Giải Chuyên đề học tập Tin học 12 – Cánh diều
- Giải sbt Tin học 12 – Cánh diều
- Lý thuyết Tin học 12 - Cánh diều
- Giải sgk Công nghệ 12 – Cánh diều
- Giải sgk Kinh tế pháp luật 12 – Cánh diều
- Giải Chuyên đề học tập Kinh tế pháp luật 12 – Cánh diều
- Giải sbt Kinh tế pháp luật 12 – Cánh diều
- Giải sgk Giáo dục quốc phòng 12 – Cánh diều
- Giải sgk Hoạt động trải nghiệm 12 – Cánh diều