Визначити питому теплоємність свинцю, FizPortal
Обладнання: свинець (дроб) масою0,15 - 0,20 кг, картонний циліндр, термометр, лінійка.
Рішення. Розв'язання задачі засноване на явищі нагрівання твердих тіл при пластичній деформації. У картонну циліндричну трубку насипаємо дріб, початкову температуру якої попередньо вимірюємо термометром. Потім вертикально розташований картонний циліндр різко повертаємо на180°. Піднятий на висоту h дріб падає, і його потенційна енергія перетворюється на кінетичну. При досягненні дна циліндра кінетична енергія дробу витрачається на пластичну деформацію, що супроводжується збільшенням внутрішньої енергії свинцю. Втратами тепла можна знехтувати, оскільки теплопровідність картону мала, а тривалість досвіду невелика. При висоті падіння порядку одного метра підвищення температури дробу виявляється настільки малим, що його неможливо виміряти у шкільних умовах. Для того щоб різниця температур становила кілька градусів і її можна було виміряти термометром з ціною: розподілу1 °С, переворот циліндра повинен бути повторений приблизно100 разів. Для n повторень збільшення внутрішньої енергії дробу становитимеΔE = nmgh, (1) Тутm− маса дробу,g− прискорення вільного падіння . Вимірявши температуру дробу в кінці досвіду і враховуючи, що зміна внутрішньої енергії в даному випадку дорівнює кількості теплоти, витраченої на нагрівання дробу шляхом теплопередачі, отримаємо:ΔE = Q = cmΔt = cm(t2 − t1), (2) дес− питома теплоємність свинцю. Остаточно з рівнянь (1) і (2) отримаємоcmΔt = nmgh,с = ngh/Δt.