ГДЗ по физике, 8 класс, Перышкин, номер p229.5: Лабораторная работа № 1. Изучение устройства калориметра

План работы: Для выполнения задания необходимо провести наблюдение за двумя сосудами с водой одинаковой начальной температуры: калориметром и обычным стаканом. В течение 10 минут фиксируем показания термометров в обоих сосудах. Затем сравниваем разницу температур (ΔT) и анализируем конструкцию калориметра для объяснения полученных результатов. Ход наблюдения и сравнение: В ходе эксперимента мы наблюдаем, что температура воды в обычном стакане снижается быстрее, чем в калориметре. Пусть начальная температура воды была t₀. Через 10 минут температура в стакане станет t_ст, а в калориметре — t_к. Обычно выполняется неравенство t_к >t_ст (если вода горячая) или наоборот, если вода холоднее комнаты, но суть в том, что изменение температуры |\Delta t| в калориметре меньше.Это происходит потому, что калориметр предназначен для минимизации теплообмена с окружающей средой. Стакан же имеет открытую поверхность и тонкие стенки, что способствует быстрой передаче тепла через конвекцию, излучение и теплопроводность. Объяснение особенностей конструкции калориметра: Скорость теплообмена в калориметре снижена благодаря следующим конструктивным элементам: Двойные стенки с воздушной прослойкой. Воздух является плохим проводником тепла (теплоизолятор), поэтому он замедляет передачу энергии от внутреннего сосуда к внешнему. Материал стенок. Часто используется пластик или дерево, которые имеют низкую теплопроводность по сравнению со стеклом или металлом. Крышка. Наличие крышки предотвращает потери тепла за счет испарения воды и конвективных потоков воздуха над поверхностью жидкости. Вывод: За 10 минут температура воды в калориметре изменилась меньше, чем в стакане. Это подтверждает эффективность теплоизоляционных свойств калориметра. Особенности его конструкции (воздушная прослойка, материал стенок, наличие крышки) существенно снижают скорость теплообмена с внешней средой, что позволяет проводить точные измерения количества теплоты при смешивании тел.