Dựa vào cơ sở lí thuyết và các dụng cụ gợi ý, hãy đề xuất phương án thí nghiệm đo nhiệt dung riêng

---

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:

Giải Vật Lí 12 Bài 4: Thực hành đo nhiệt dung riêng, nhiệt nóng chảy riêng, nhiệt hoá hơi riêng - Chân trời sáng tạo

Thảo luận 1 trang 30 Vật Lí 12: 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.

Lời giải:

* Dụng cụ:

– 1 biến thế nguồn (1),

– 2 đồng hồ đo điện đa năng dùng làm vốn kế một chiều và ampe kế một chiều (2).

– Dây nối (3)

– 1 bình nhiệt lượng kế (có dây nung và que khuấy) (4).

– 1 đồng hồ đo thời gian có độ chia nhỏ nhất 0,01 s (5).

– 1 nhiệt kế có độ chia nhỏ nhất 1 C (6),

– 1 chai nước ở nhiệt độ phòng (7).

– 1 chiếc cân điện tử có độ chia nhỏ nhất 0,01 g (8).

– 1 công tắc điện (9)

* Tiến hành thí nghiệm

Bước 1: Điều chỉnh đơn vị đo của cân là g. Đặt bình nhiệt lượng kế (đã gắn nhiệt kế và que khuấy) lên đĩa cần, hiệu chỉnh cân về số 0,00.

Bước 2:

- Nhấc bình nhiệt lượng kế khỏi đĩa cần, 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_n 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 hiện điện thế U trên vốn 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 1 ^oC, 2 °C, 3 ^oC theo mẫu Bảng 4.1.

Bước 4: Ngắt mạch điện.

* Báo cáo kết quả thí nghiệm:

– Tính giá trị nhiệt dung riêng theo công thức $c_n=\frac{UIt}{m_n(T-T_0)}$, của nước trong mỗi lần đo và ghi kết quả theo mẫu Bảng 4.1.

Bảng 4.1. Bảng số liệu thí nghiệm đo nhiệt dung riêng của nước

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

Lần đo	$\Delta T=T-T_0\left(K\right)$	t(s)	cn (J/kg.K)
1	1,0	171,00	4560
2	2,0	350,00	4667
3	3,0	528,00	4693

– Nhiệt dung riêng trung bình của nước theo biểu thức $\overline{c}=\frac{c_1+c_2+c_3}{3}=4640$

– Tính sai số.

$\Delta c_1=\left|\overline{c}-c_1\right|=80$

$\Delta c_2=\left|\overline{c}-c_2\right|=27$

$\Delta c_3=\left|\overline{c}-c_3\right|=53$

$\overline{\Delta c}=\frac{\Delta c_1+\Delta c_2+\Delta c_3}{3}\approx \mathrm{53,3}$

$\Delta c=\overline{\Delta c}+\Delta c_{dc}=\mathrm{53,3}$

– Kết quả nhiệt dung riêng của nước đo được lớn hơn so với giá trị trong bảng 3.1 (trang 23). Giải thích: trong quá trình làm thí nghiệm có sự mất mát nhiệt lượng, các thao tác có thể chưa được chính xác 100%.

Lời giải Vật Lí 12 Bài 4: Thực hành đo nhiệt dung riêng, nhiệt nóng chảy riêng, nhiệt hoá hơi riêng hay khác:

• Mở đầu trang 29 Vật Lí 12: Nhiệt dung riêng, nhiệt nóng chảy riêng, nhiệt hoá hơi riêng là các đại lượng vật lí ....

• Thảo luận 2 trang 31 Vật Lí 12: Đề xuất phương án khắc phục sai số giữa kết quả nhiệt dung riêng của nước ....

• Vận dụng trang 31 Vật Lí 12: Đề xuất phương án và thực hiện phương án đo nhiệt dung riêng của một khối kim loại ....

• Thảo luận 3 trang 32 Vật Lí 12: Dựa vào cơ sở lí thuyết và các dụng cụ gợi ý, hãy đề xuất phương án thí nghiệm đo nhiệt nóng ....

• Thảo luận 4 trang 33 Vật Lí 12: Đề xuất phương án khắc phục sai số giữa kết quả nhiệt nóng chảy riêng của nước đá ....

• Thảo luận 5 trang 34 Vật Lí 12: Dựa vào cơ sở lí thuyết và các dụng cụ gợi ý, hãy đề xuất phương án thí nghiệm đo nhiệt hoá ....

• Thảo luận 6 trang 34 Vật Lí 12: Đề xuất phương án khắc phục sai số giữa kết quả nhiệt hoá hơi riêng của nước vừa đo ....