Чем можно заменить калориметр
Тема: Изготовление «баночного» калориметра
ТЕМА: Изготовление «баночного» калориметра
ЦЕЛЬ: Изготовить калориметр в домашних условиях и проверить его работу.
ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ: Пластмассовая бутылка объемом 1 л, полиэтиленовая крышка, металлическая банка (из под консервов), ножницы, плоскогубцы, клей «Момент», горячая вода, чашка, термометр, часы.
ü Перед началом работы необходимо подобрать материалы (бутылку и банку) таким образом, чтобы диаметр бутылки – заготовки для внешнего стакана – был несколько больше диаметра металлической банки – внутреннего стакана.
ü Обработайте острые края металлической банки, загнув их плоскогубцами.
ü Ножницами аккуратно обрежьте пластмассовую бутылку так, чтобы в неё полностью помещалась металлическая банка (внутренний стакан).
ü Из оставшихся обрезков пластмассовой бутылки при помощи ножниц вырежьте подставку для внутреннего стакана. Приклейте её клеем ко дну внешнего стакана.
ü Из тех же обрезков при помощи ножниц вырежьте направляющие и приклейте их с внутренней стороны внешнего стакана. Подставка и направляющие необходимы для того, чтобы уменьшить площадь соприкосновения внутреннего и внешнего стаканов, тем самым уменьшить теплообмен с окружающей средой.
ü Вставьте металлическую банку во внешний пластмассовый стакан.
ü Проделайте в полиэтиленовой крышке (крышке калориметра) отверстие для термометра. Закройте калориметр крышкой. Калориметр готов.
ü Налейте в чашку горячей воды объёмом примерно 150 — 200 мл. При помощи термометра проследите, как изменяется температура воды в чашке в течение времени 30 мин. Для этого через каждые 5 мин измеряйте температуру воды при помощи термометра.
ü Проведите те же измерения, налив такой же объем воды в изготовленный вами калориметр.
История калориметра, детали, типы и их характеристики
калориметр представляет собой устройство, которое используется для измерения изменения температуры определенного количества вещества (обычно воды) с известной удельной теплоемкостью. Это изменение температуры связано с поглощением или выделением тепла в исследуемом процессе; химический, если это реакция, или физический, если он состоит из изменения фазы или состояния.
В лаборатории самый простой калориметр, который можно найти, это калориметр. Он используется для измерения тепла, поглощенного или выделенного в реакции при постоянном давлении, в водном растворе. Реакции выбираются так, чтобы избежать вмешательства реагентов или газообразных продуктов..
В экзотермической реакции количество выделяемого тепла может быть рассчитано по увеличению температуры калориметра и водного раствора:
Количество тепла, которое выделяется в реакции = количество тепла, поглощенного калориметром + количество тепла, поглощенного раствором
Количество тепла, поглощаемое калориметром, называется калориметрической емкостью калориметра. Это определяется подачей известного количества тепла в калориметр с заданной массой воды. Затем измеряют повышение температуры калориметра и содержащегося в нем раствора..
С этими данными и использованием удельной теплоемкости воды (4,18 Дж / г ºC) можно рассчитать калорийность калориметра. Эта емкость также называется постоянной калориметра.
С другой стороны, тепло, получаемое водным раствором, равно m · ce · Δt. В формуле m = масса воды, ce = удельная теплоемкость воды и Δt = изменение температуры. Зная все это, можно рассчитать количество тепла, выделяемое экзотермической реакцией..
История калориметра
В 1780 году французский ученый А. Л. Лавуазье, считающийся одним из отцов химии, использовал морскую свинку, чтобы измерить выработку тепла при дыхании..
Как? Использование устройства, похожего на калориметр. О тепле, производимом морской свинкой, свидетельствует таяние снега, окружавшего аппарат.
Исследователи А. Л. Лавуазье (1743-1794) и П. С. Лаплас (1749-1827) разработали калориметр, который использовался для измерения удельной теплоты тела методом таяния льда.
Калориметр состоял из луженого цилиндрического стакана, покрытого лаком, удерживаемого штативом и внутренне ограниченного воронкой. Внутри было помещено еще одно стекло, похожее на предыдущее, с трубкой, проходящей через внешнюю камеру и снабженной ключом. Внутри второго стекла была сетка.
В эту сетку помещалось существо или объект, удельное тепло которого было желательно определить. Лед был помещен внутри концентрических сосудов, как в корзине.
Тепло, выделяемое телом, поглощалось льдом, вызывая его слияние. И жидкий водный продукт таяния льда собирали, открывая ключ внутреннего стекла.
И, наконец, при взвешивании воды масса расплавленного льда была известна.
части
Изображение показывает части калориметрического насоса; Тем не менее, можно заметить, что он имеет термометр и мешалку, общие элементы в нескольких калориметрах.
Типы и их характеристики
Кофейная чашка
Это тот, который используется для определения тепла, выделяемого экзотермической реакцией, и тепла, поглощаемого в эндотермической реакции..
Калориметрический насос
Это устройство, в котором измеряется количество тепла, которое выделяется или поглощается в реакции, которая происходит при постоянном объеме..
Реакция протекает в прочном стальном сосуде (насосе), который погружается в большой объем воды. Это делает изменения температуры воды небольшими. Следовательно, предполагается, что изменения, связанные с реакцией, измеряются при постоянной температуре и объеме..
Вышесказанное указывает на то, что при проведении реакции в калориметрическом насосе работа не выполняется..
Реакция начинается с подачи электричества через кабели, подключенные к насосу.
Адиабатический калориметр
Он характеризуется наличием изолирующей структуры, называемой экраном. Экран расположен вокруг ячейки, где происходят изменения температуры и тепла. Он также подключен к электронной системе, которая поддерживает свою температуру очень близко к температуре элемента, чтобы избежать передачи тепла.
В адиабатическом калориметре разница температур между калориметром и его окружением сводится к минимуму; а также минимизировать коэффициент теплопередачи и время теплообмена.
Его части состоят из следующего:
-Ячейка (или контейнер), интегрированная в систему изоляции, с помощью которой пытаются избежать потери тепла.
-Термометр, для измерения изменений температуры.
-Нагреватель, подключенный к контролируемому источнику электрического напряжения.
-И щит, уже упоминавшийся.
В калориметре этого типа могут быть определены такие свойства, как энтропия, температура Дебая и плотность электронного состояния..
Изопериболический калориметр
Это устройство, в котором реакционная ячейка и насос погружены в конструкцию, называемую рубашкой. В этом случае так называемая рубашка состоит из воды, поддерживаемой при постоянной температуре.
Температура ячейки и насоса повышается при выделении тепла во время процесса сгорания; но температура водяной рубашки поддерживается на фиксированной температуре.
Микропроцессор контролирует температуру ячейки и кожуха, внося необходимые поправки в тепло утечки, возникающее в результате различий между двумя температурами..
Эти поправки применяются непрерывно и с окончательной поправкой, основанной на измерениях до и после испытания..
Проточный калориметр
Разработанный Caliendar, он имеет устройство для перемещения газа в контейнере с постоянной скоростью. При добавлении тепла измеряется увеличение температуры в жидкости..
Проточный калориметр характеризуется:
— Точное измерение постоянного расхода.
— Точное измерение количества тепла, вводимого в жидкость через нагреватель.
— Точное измерение повышения температуры в газе, вызванное подводом энергии
— Конструкция для измерения емкости газа под давлением.
Калориметр для дифференциальной сканирующей калориметрии
Он характеризуется наличием двух контейнеров: в одном помещается исследуемый образец, в то время как другой остается пустым или используется контрольный материал.
Два сосуда нагреваются с постоянной скоростью энергии с помощью двух независимых нагревателей. Когда начинается нагрев двух емкостей, компьютер будет отображать разницу тепловых потоков нагревателей в зависимости от температуры, что позволяет определить поток тепла..
Кроме того, можно определить изменение температуры как функции времени; и, наконец, калорийность.
приложений
По физикохимии
-Основные калориметры, типа кофейной чашки, позволяют измерять количество тепла, которое организм выделяет или поглощает. Они могут определить, является ли реакция экзотермической или эндотермической. Кроме того, удельная теплоемкость тела может быть определена.
-С помощью адиабатического калориметра удалось определить энтропию химического процесса и электронную плотность состояния.
В биологических системах
-Микрокалориметры используются для изучения биологических систем, которые включают взаимодействия между молекулами, а также происходящие конформационные изменения молекул; например, при развертывании молекулы. Линия включает в себя как дифференциальное сканирование, так и изотермическое титрование.
-Микрокалориметр используется при разработке лекарственных препаратов малых молекул, биотерапевтических средств и вакцин..
Кислородный насос калориметр и калорийность
Сжигание многочисленных веществ происходит в калориметре кислородного насоса, и его калорийность может быть определена. В число веществ, изученных с помощью этого калориметра, входят: уголь и кокс; пищевые масла, как тяжелые, так и легкие; бензин и все моторные топлива.
А также виды топлива для авиационных реакторов; топливные отходы и размещение отходов; пищевые продукты и добавки для питания человека; кормовые культуры и добавки для кормления животных; строительные материалы; ракетное и ракетное топливо.
Аналогично, калорийность была определена с помощью калориметрии в термодинамических исследованиях горючих материалов; в изучении энергетического баланса в экологии; во взрывчатых веществах и термопорошках и в обучении основным термодинамическим методам.
Домашний практикум по физики Изготовление «баночного» калориметра (8 класс)
ТЕМА: Изготовление «баночного» калориметра
ЦЕЛЬ: Изготовить калориметр в домашних условиях и проверить его работу.
Просмотр содержимого документа
«Домашний практикум по физики Изготовление «баночного» калориметра (8 класс)»
Домашняя лабораторная работа
ученика _______ класса _________________________________________________________(Ф.И.)
ТЕМА: Изготовление «баночного» калориметра
ЦЕЛЬ: Изготовить калориметр в домашних условиях и проверить его работу.
ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ: Пластмассовая бутылка объемом 1 л, полиэтиленовая крышка, металлическая банка (из-под консервов), ножницы, плоскогубцы, клей «Момент», горячая вода, чашка, термометр, часы.
Перед началом работы необходимо подобрать материалы (бутылку и банку) таким образом, чтобы диаметр бутылки – заготовки для внешнего стакана – был несколько больше диаметра металлической банки – внутреннего стакана.
Обработайте острые края металлической банки, загнув их плоскогубцами.
Ножницами аккуратно обрежьте пластмассовую бутылку так, чтобы в неё полностью помещалась металлическая банка (внутренний стакан).
Из оставшихся обрезков пластмассовой бутылки при помощи ножниц вырежьте подставку для внутреннего стакана. Приклейте её клеем ко дну внешнего стакана.
Из тех же обрезков при помощи ножниц вырежьте направляющие и приклейте их с внутренней стороны внешнего стакана. Подставка и направляющие необходимы для того, чтобы уменьшить площадь соприкосновения внутреннего и внешнего стаканов, тем самым уменьшить теплообмен с окружающей средой.
Вставьте металлическую банку во внешний пластмассовый стакан.
Пространство между банкой и стаканом можно заполнить крошкой пенопласта, мятой бумагой или комками из ваты для лучшей теплоизоляции.
Проделайте в полиэтиленовой крышке (крышке калориметра) отверстие для термометра. Закройте калориметр крышкой. Калориметр готов.
Налейте в чашку горячей воды объёмом примерно 150 — 200 мл. При помощи термометра проследите, как изменяется температура воды в чашке в течение времени 30 мин. Для этого через каждые 5 мин измеряйте температуру воды при помощи термометра.
Проведите те же измерения, налив такой же объем воды в изготовленный вами калориметр.
Индивидуальный проект «Изготовление калориметра в домашних условиях»
Пурклова Наталья Сергеевна
Индивидуальный проект «Изготовление калориметра в домашних условиях»
Изготовление «баночного» калориметра
Индивидуальный проект
Глава 1. Тепловые явления
1.1. Физика и тепловые явления
1.2. Что такое калориметр?.
Глава 2. Изготовление «баночного» калориметра
2.1. Методика изготовления «баночного» калориметра…
2.2. Проведение эксперимента ….
Актуальность исследования. В окружающем нас мире происходят различные физические явления, которые связаны с нагреванием и охлаждением тел. Такими словами, как «холодный» и «горячий», мы указываем на различную степень нагретости- температуру. Явления, связанные с нагреванием или охлаждением тел, с изменением температуры, называют тепловыми. К таким явлениям относятся, например, нагревание и охлаждение воздуха, таяние льда, нагревание воды, плавление металлов.
Представить мир сегодня без этих явлений уже невозможно. Возможно, эти вопросы мало кому покажутся важными, но наверняка, абсолютно всем интересно узнать на них ответ, более того, мы считаем что человек, хотя бы раз, погрузившийся в мир физики, просто обязан знать ответы на эти вопросы.
Цель работы: Изготовить калориметр в домашних условиях и проверить его работу
1. Изучить и проанализировать литературу по проблеме исследования.
2. Изготовить калориметр в домашних условиях.
3. Провести исследование
Объект исследования: тепловые явления.
Предмет исследования: калориметр
Глава 1. Тепловые явления
1.1. Физика и тепловые явления
Физические процессы, протекающие в телах при их нагревании или охлаждении, принято называть тепловыми явлениями. Нагревание и охлаждение воздуха, таяние льда, плавление металлов, кипение воды – вот некоторые примеры тепловых явлений.
Исторически сложилось так,что тепловые явления изучаются двумя разделами физики: термодинамикой и молекулярной физикой. Эти разделы отличаются друг от друга различным подходом к изучаемым явлениям. Однако они не противоречат друг другу, а взаимно дополняют.
Уже в Древней Греции люди пытались объяснить природу теплого и холодного, наделяя каждое тело определенным количеством некой субстанции (вещества, которую они называли «огнем». Больше всего «огня» при этом, по их воззрениям, находилось в пламени, меньше всего – во льду. Например, нагревание холодного тела горячим телом они пытались объяснить переходом «огня» от теплого предмета к холодному. Представления древних греков о сущности теплого и холодного были возрождены наукой средних веков в гипотезе о теплороде и флогистоне. Отголосок этих воззрений сохранился в изменившемся виде в физике до сих пор в той терминологии, которую она использует при объяснении тепловых явлений, т. е. в словах и выражениях, хотя смысл слов стал иным.
Термодинамика, или общая теория теплоты является аксиоматической наукой. В ее основе лежат общие принципы или, как их называют по-другому, начала, являющиеся обобщением опытных фактов. Теплота при этом рассматривается как род некоторого внутреннего движения, но что это за движение, какова его природа, термодинамика не конкретизирует.
Это неумение термодинамики раскрыть природу теплоты заставило физиков XIX века попытаться построить молекулярно-кинетическую теорию так, чтобы она могла давать правильные не только качественные, но и количественные ответы.
Молекулярная физика исходит из представления об атомно-молекулярном строении вещества и рассматривает теплоту как беспорядочное непрерывное движение атомов и молекул. Молекулярно-кинетическая теория, в принципе, позволяет дать объяснение любому тепловому процессу или явлению.
1.2. Что такое калориметр?
Калориметр- это прибор, применяемый во многих опытах по тепловым явлениям. Он состоит из внешнего и внутреннего сосудов, разделенных воздушным промежутком, и крышки с отверстием для термометра. Такое устройство позволяет уменьшить влияние внешней среды на процесс теплообмена внутри калориметра
Глава 2. Изготовление «баночного» калориметра
2.1. Методика изготовление «баночного» калориметра
Практическая часть «Изготовление «баночного калориметра»».
Нам удалось изготовить «баночный» калориметр в домашних условиях.
Перед началом работы необходимо подобрать материалы (бутылку или банку) таким образом, чтобы диаметр бутылки – заготовки для внешнего стакана – был несколько больше диаметра металлической банки – внутреннего стакана
Мы обработали острые края металлической банки, загнув их плоскогубцами
Ножницами аккуратно обрезали пластмассовую бутылку так, чтобы в неё полностью поместилась металлическая банка
Из оставшихся обрезков пластмассовой бутылки при помощи ножниц вырезали подставку для внутреннего стакана. Приклеили её клеем ко дну внешнего стакана
Из тех же обрезков при помощи ножниц вырезали направляющие и приклеили их с внутренней стороны внешнего стакана. Подставка и направляющие необходимы для того, чтобы уменьшить площадь соприкосновения внутреннего и внешнего стаканов, тем самым уменьшили теплообмен с окружающей средой
Вставили металлическую банку во внешний пластмассовый стакан.
Проделали в полиэтиленовой крышки отверстие для термометра. Закрыли калориметр крышкой. Калориметр готов
Налили в чашку горячей воды объёмом примерно 150-200 мл. При помощи термометра проследили, как изменяется температура воды в чашке в течении времени 20 мин. Для этого каждые 5 минут измеряли температуру воды при помощи термометра
Провели те же измерения, налив такой же объём воды в изготовленный нами калориметр
Результаты измерений занесли в таблицу
2.2. Проведение эксперимента
Мы провели исследование, в ходе которого нам было интересно узнать,в каком из сосудов: заводском калориметре или в изготовленном, вода остывает быстрее?
Результаты исследования были обработаны и представлены в виде таблицы.
Время,мин 0 5 10 15 20
Температура воды в самодельном калориметре,С 78 70 68 57 50
Температура воды в заводском калориметре,С 79 73 62 60 55
В ходе выполнения данного проекта мы более подробно изучили тему «Тепловые явления».
Нам удалось изготовить калориметр своими руками в домашних условиях и проверить его работу.
1. Физика. 8 класс. Учебное пособие для общеобразовательных организаций под редакцией Ю. А. Панебратцева. Москва «Просвещение», 2016 г
2. Физика. Тетрадь- практикум, 8 класс. Учебное пособие для общеобразовательных организаций под редакцией Ю. А. Панебратцева. Москва «Просвещение», 2016 г
Исследовательская работа «Выращивание кристаллов в домашних условиях» Муниципальное общеобразовательное учреждение «Сибиряковская основная общеобразовательная школа» Выращивание кристаллов в домашних.
Изготовление бумаги в домашних условиях в подготовительной группе Муниципальное дошкольное образовательное учреждение – детский сад «Звездочка» комбинированного вида Выполнила: Кузнецова Софья.
Консультация «Наблюдение за природой в домашних условиях» КОНСУЛЬТАЦИЯ ДЛЯ РОДИТЕЛЕЙ «НАБЛЮДЕНИЕ ЗА ПРИРОДОЙ ДОМА» Замечательный педагог Василий Александрович Сухомлинский писал: «Человек был и.
Основные правила закаливания ребенка в домашних условиях Смысл закаливания в многократно повторяющихся однотипных нагрузках, чаще всего Холодовых, в результате чего вырабатывается тренированность.
Проект «Приготовление шоколада в домашних условиях» Проект «Приготовление шоколада в домашних условиях» Цель проекта: Приготовить шоколад в домашних условиях. Задачи: 1. Изучить некоторые.
Конспект занятия «Радуга в домашних условиях» Радуга в домашних условиях. Цель исследования: определить, что такое радуга, как она образуется, и можно ли получить радугу в домашних условиях.
Этапы работы в технике «Пластилинография» в домашних условиях Чтобы было несложно организовать обучение ребятишек в домашних условиях, специалистами разработана методика пластилинографии для детей,.
Чем можно заменить калориметр
Главная цель Проверялкина – тренировка умения работать с параграфом: находить/выделять нужные по смыслу фрагменты, выбирать из нескольких подходящих фрагментов более удачный, многократно обращаться к тексту для поиска очередного ответа. В результате ваша зрительная память «схватывает» расположение в тексте важных моментов: определений, закономерностей, выводов; вы привыкаете к терминам и формулировкам. Другими словами, неоднократно перечитывая текст при поиске наилучшего ответа, вы полнее и обдуманнее воспринимаете физику.
Как и любой человек, Проверялкин «хочет» видеть не любой правильный ответ, а тот, который он считает наилучшим. Не расстраивайтесь, просто поищите другой ответ. Ведь разве плохо то, что вы будете знать несколько правильных ответов на один вопрос. Мы рекомендуем обсуждать задания с одноклассниками через наушники с микрофоном (или по телефону).
Важно: для Проверялкина правильным ответом является не только содержательно правильный, но и правильно «добытый». То есть ответы на задания Проверялкина нужно «перетаскивать» из параграфа, а не печатать «от себя» или копировать из других источников, например «готовых домашних заданий». Давайте вспомним, какова главная цель вашей беседы с Проверялкиным? Правильно – тренировка умения работать с материалом параграфа учебника!
Для перехода к проверялкам по темам кликайте номера тем вверху: 01 02 03 04 05 и т.д.
Физика.ru • Клуб для учителей физики, учащихся 7-9 классов и их родителей