Một nhóm học sinh thực hiện thí nghiệm đo nhiệt dung riêng của một viên bi làm bằng hợp kim.

20/28

Một nhóm học sinh thực hiện thí nghiệm đo nhiệt dung riêng của một viên bi làm bằng hợp kim. Nhóm thảo luận và lựa chọn bộ dụng cụ gồm: Bình chứa nước nóng; nhiệt lượng kế chứa nước lạnh; nhiệt kế; cân điện tử; viên bi cần xác định nhiệt dung riêng (I). Tiến hành thí nghiệm theo các bước:

Bước 1: Cân viên bi được khối lượng \({{\rm{m}}_1}\) rồi cho vào bình nước nóng, chờ cân bằng và đo nhiệt độ của bình nước nóng là \({{\rm{t}}_1}^\circ {\rm{C}}\) (II).

Bước 2: Cân nhiệt lượng kế được khối lượng \({{\rm{m}}_2}\), đổ nước lạnh vào nhiệt lượng kế, cân khối lượng của hỗn hợp nước lạnh và nhiệt lượng kế là \({{\rm{m}}_3}\), chờ cân bằng và đo nhiệt độ nước lạnh là \({{\rm{t}}_2}^\circ {\rm{C}}\) (III).

Bước 3: Gắp viên bi trong bình nước nóng thả vào nhiệt lượng kế, chờ cân bằng và đo nhiệt độ \({{\rm{t}}_3}^\circ {\rm{C}}\) (IV).

Ghi các số liệu vào bảng; sử dụng các thông số có sẵn gồm nhiệt dung riêng của nhiệt lượng kế là \({{\rm{C}}_1}\), của nước nguyên chất là \({{\rm{C}}_2}\).

Việc chuẩn bị các dụng cụ ở (I) thể hiện một phần kế hoạch của học sinh.

ĐúngSai

Trong bước 1 (II), khi thả viên bi vào nhiệt lượng kế thì chỉ có nước lạnh nhận nhiệt

ĐúngSai

Độ chính xác của phép đo một phần phụ thuộc vào độ tinh khiết của nước trong bình nước nóng.

ĐúngSai

Nhiệt dung riêng của viên bi tính theo công thức: \(C = \frac{{\left[ {{m_2} \cdot {C_1} + \left( {{m_3} + {m_2}} \right) \cdot {C_2}} \right]\left( {{t_3} - {t_2}} \right)}}{{{m_1} \cdot \left( {{t_1} - {t_3}} \right)}}\).

ĐúngSai

Giải thích

a) Đúng

b) Sai. Bước 1 là thả viên bi vào bình nước nóng, còn nếu thả viên bi vào nhiệt lượng kế thì cả nhiệt lượng kế và nước lạnh đều nhận nhiệt

c) Sai. Độ chính xác của phép đo một phần phụ thuộc vào độ tinh khiết của nước lạnh trong nhiệt lượng kế, còn nhiệt dung riêng của nước trong bình nước nóng không dùng để tính toán

d) Sai. \({m_1}C\left( {{t_1} - {t_3}} \right) = \left[ {{m_2}{C_1} + \left( {{m_3} - {m_2}} \right){C_2}} \right]\left( {{t_3} - {t_2}} \right) \Rightarrow C = \frac{{\left[ {{m_2}{C_1} + \left( {{m_3} - {m_2}} \right){C_2}} \right]\left( {{t_3} - {t_2}} \right)}}{{{m_1}\left( {{t_1} - {t_3}} \right)}}\)