Номер 5, страница 40 - гдз по физике 8 класс учебник Громов, Родина

Глава 1. Внутренняя энергия. Параграф 9. Закон сохранения внутренней энергии и уравнение теплового баланса. Вопросы - номер 5, страница 40.

Условие.

5. Что представляет собой калориметр)?

Решение.

Что такое калориметр и его назначение?

Калориметр — это лабораторный прибор, предназначенный для измерения количества теплоты ($\text{Q}$), которое выделяется или поглощается в ходе различных физических процессов (например, плавление, кипение, теплообмен) или химических реакций (например, горение, растворение). Основное назначение калориметра — проведение калориметрических измерений, то есть определение тепловых эффектов, удельной теплоемкости веществ, теплоты сгорания топлива и т.д. Прибор создает теплоизолированную систему, что позволяет свести к минимуму потери тепла и повысить точность измерений.

Ответ: Калориметр — это прибор для измерения количества теплоты, выделяемой или поглощаемой в различных процессах. Он используется для определения теплоемкости, теплоты сгорания и других тепловых характеристик веществ.

Каково устройство калориметра?

Конструкция калориметра направлена на максимальную теплоизоляцию его внутреннего объема от окружающей среды. Простейший калориметр представляет собой систему из двух сосудов, вставленных один в другой («стакан в стакане»). Внутренний сосуд (обычно из металла с хорошей теплопроводностью, например, алюминия) служит рабочей камерой, куда помещают исследуемые вещества. Внешний сосуд является кожухом. Пространство между ними заполнено воздухом или другим теплоизолятором (пробка, войлок, пенопласт), чтобы уменьшить потери тепла через теплопроводность и конвекцию. Сверху калориметр закрывается крышкой с отверстиями для термометра, измеряющего температуру, и мешалки, обеспечивающей равномерное распределение тепла в жидкости.

Ответ: Калориметр состоит из внутреннего рабочего сосуда, помещенного во внешний сосуд-кожух. Пространство между ними заполнено теплоизолятором. Прибор оснащен крышкой, термометром и мешалкой.

Каков принцип действия калориметра?

Принцип действия калориметра основан на законе сохранения энергии. В идеальном (полностью теплоизолированном) калориметре теплообмен с окружающей средой отсутствует. Поэтому, согласно уравнению теплового баланса, общее количество теплоты, отданное телами с более высокой температурой, равно общему количеству теплоты, полученному телами с более низкой температурой внутри калориметра: $Q_{отданное} = Q_{полученное}$.

Количество теплоты ($\text{Q}$), полученное или отданное телом при изменении его температуры, вычисляется по формуле $Q = c \cdot m \cdot \Delta T$, где $\text{c}$ — удельная теплоемкость вещества, $\text{m}$ — его масса, а $\Delta T$ — изменение температуры. Зная массы и начальные температуры веществ в калориметре и измерив конечную общую температуру, можно, используя уравнение теплового баланса, найти неизвестную величину (например, удельную теплоемкость одного из тел).

Ответ: Принцип действия основан на законе сохранения энергии (уравнении теплового баланса) в теплоизолированной системе. Измеряя изменение температуры, массу и зная удельную теплоемкость веществ, можно рассчитать количество теплоты, переданное в ходе процесса, по формуле $Q = c \cdot m \cdot \Delta T$.