材料:
* 金属サンプル: テストする金属の既知の質量(金属ブロックなど)。
* 熱量計: 熱伝達を測定するように設計されたデバイス(シンプルなものは、発泡スチロールカップと温度計で作ることができます)。
* お湯: 既知の温度に加熱された水。
* 温度計: 水と金属の温度を測定します。
* スケール: 金属の質量を正確に測定します。
* 攪拌棒: 金属と水の混合を確保するため。
* 安全ゴーグル: あなたの目を守るために。
手順:
1。金属サンプルの質量を測定します: スケールを使用して、金属片の質量を決定します。質量(m)を記録します。
2。水を熱: 熱量計に既知の量の水を満たします。熱源を使用して、水を特定の温度(T1)に加熱します。初期温度と水の質量(M2)を記録します。
3。金属サンプルを熱: 金属サンプルを熱源(たとえば、熱いプレートや沸騰したお湯)を使用して、より高い温度(T2)に加熱します。金属の温度を記録します。
4。金属を熱量計に移します: 加熱された金属サンプルを熱量計に慎重かつすばやく転送します。周囲の熱損失を最小限に抑えるようにしてください。
5。最終温度をかき混ぜて測定します: 熱量計の水を穏やかにかき混ぜて、熱の均一な分布を確保します。システムが最終的な安定した温度(T3)に到達できるようにします。この温度を記録します。
6。比熱を計算します: これで、金属の比熱を計算するために必要なすべてのデータがあります(c)。次の式を使用してください。
c =[(m2 * cwater *(t3 -t1)) /(m *(t2 -t3))]
* c: 金属の比熱(j/g°C)
* m: 金属サンプルの質量(g)
* cwater: 比熱熱(4.184 j/g°C)
* m2: 水の質量(g)
* t1: 水の初期温度(°C)
* t2: 金属の初期温度(°C)
* t3: 水と金属の最終温度(°C)
説明:
*この実験の背後にある原則は、エネルギーの保存です。暑い金属が水に入れられると、熱平衡に達するまで水に熱を伝達します。
*金属によって失われた熱は、水によって得られる熱に等しくなります。
*温度と質量を測定することにより、熱伝達を計算してから、金属の比熱を決定できます。
重要なメモ:
* 熱量計: 理想的には、断熱された熱量計を使用して、周囲の熱損失を最小限に抑える必要があります。シンプルな発泡カップは、間に合わせの熱量計として機能する可能性がありますが、それほど効率的ではないことに注意してください。
* 精度: 正確な結果を確実にするために、温度と質量の正確な測定を行ってください。
* 安全性: ホットオブジェクトを処理するときは常に安全ゴーグルを着用し、熱源を操作するときは注意してください。
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