Экспериментальные задания, страница 47 - гдз по физике 8 класс учебник Кронгарт, Насохова

Сделайте калориметр сами. Ваша задача — подобрать по размеру стаканы: внутренний, примерно на 150–200 мг, внешний, желательно пластмассовый, чтобы обеспечить хорошую теплоизоляцию между стаканами. На крышке просверлите отверстие, через которое можно будет вставить термометр во внутренний стакан.

Для того чтобы сделать калориметр своими руками согласно инструкции, необходимо выполнить ряд последовательных действий по подбору материалов и сборке устройства.

1. Подбор и подготовка компонентов

Первый шаг — это подготовка всех необходимых частей для сборки калориметра.

• Стаканы: Вам понадобятся два стакана разного размера. Внутренний стакан, где будет происходить тепловой процесс, должен иметь объем примерно 150–200 мл. Следует обратить внимание, что в тексте задания допущена опечатка: указаны "мг" (миллиграммы), что является единицей массы. Корректно считать этот объем в миллилитрах (мл). Внешний стакан должен быть больше внутреннего, чтобы между их стенками оставался зазор в 1-2 см. Как правильно указано в задании, для внешнего стакана лучше выбрать пластик, так как он обладает плохой теплопроводностью и, следовательно, хорошими теплоизоляционными свойствами.

• Крышка: Необходимо подобрать или изготовить крышку, которая плотно накрывала бы внешний стакан. Ее можно вырезать из листа картона, пенопласта или пластика. В центре крышки нужно проделать отверстие. Оно должно быть таким, чтобы термометр входил в него плотно, но без чрезмерных усилий. Это минимизирует конвективный теплообмен с окружающим воздухом.

• Термометр: Подойдет любой жидкостный (спиртовой или ртутный) или электронный термометр для измерения температуры внутри калориметра.

• Дополнительная теплоизоляция (рекомендуется): Для повышения эффективности калориметра можно использовать вату, поролон, пенопластовые шарики или смятую бумагу для заполнения пространства между стаканами.

Ответ: Подобраны два стакана (внутренний объемом 150–200 мл и внешний пластиковый), термометр, а также изготовлена крышка с отверстием для термометра.

2. Сборка калориметра и его использование

После того как все компоненты подготовлены, можно приступить к сборке.

• Сборка корпуса: Поместите внутренний стакан в центр внешнего. Чтобы исключить теплопередачу через дно, подложите под внутренний стакан небольшой слой теплоизолятора, например, несколько кусочков пробки или пенопласта. Затем, для максимальной эффективности, заполните пространство между стенками стаканов ватой, бумагой или другим изоляционным материалом. Если дополнительного материала нет, воздушная прослойка сама по себе будет служить неплохим изолятором.

• Завершение сборки: Накройте конструкцию подготовленной крышкой. Вставьте термометр в отверстие так, чтобы его нижняя часть (резервуар) оказалась примерно в центре будущего объема жидкости во внутреннем стакане и не касалась его дна или стенок.

Самодельный калориметр готов. Принцип его работы заключается в создании максимально изолированной системы. Когда внутри калориметра смешиваются вещества разной температуры, происходит теплообмен только между ними и внутренней частью калориметра, а потери тепла в окружающую среду сводятся к минимуму. Это позволяет проводить измерения тепловых эффектов различных процессов.

Ответ: Произведена финальная сборка калориметра: внутренний стакан установлен во внешний, обеспечена теплоизоляция между ними, и вся система закрыта крышкой со вставленным в нее термометром.