Порядок выполнения работы
Наливают в калориметр определенное количество воды (по заданию преподавателя).
Собирают цепь по схеме, изображенной на рис. 1.
Заметив начальную температуру воды по термометру, включают источник тока и замечают время, в течение которого вода нагревается на некоторое число градусов.
Заносят данные в таблицу и вычисляют k по формуле (10).
№ |
m, кг |
M, кг |
, кал/кг·град |
кал/кг·град |
t2-t1 |
, с |
P, Вт |
k, кал/Дж |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Среднее значение k |
|
|||||||
,
Примечание , , m – заданы.
Задачи
1. В каком из 4-х резисторов, изображенных на рисунке, выделится максимальное количество теплоты при прохождении постоянного тока?
2. Какое количество теплоты выделится в проводнике, по которому пройдут 5·1020 электронов при разности потенциалов 220 В?
3. Элемент замыкается проволокой один раз сопротивлением 4 Ом, другой – сопротивлением 9 Ом. В том и другом случае количество тепла, выделяющегося в проводниках за одно и то же время, оказывается одинаковым. Каково внутреннее сопротивление элемента?
4. Через поперечное сечение спирали нагревательного элемента паяльника каждую секунду проходит 0,5·1019 электронов. Мощность паяльника, если он включен в сеть с напряжением 220 В, равна:
Ответы: а) 200 Вт; б) 136 Вт; в) 176 Вт; г) 115 Вт; д) нет ответа.
5. По данным схемы определить количество теплоты, которое выделится в резисторе R, за 5 минут.
Контрольные вопросы
Цель работы.
Формула работы и мощности электрического тока.
Закон Джоуля Ленца в интегральной и дифференциальной формах. Когда применяется дифференциальная форма записи.
Что такое термический эквивалент электрической энергии? Чему он равен?
Вывод рабочей формулы.
Литература
1. Савельев И. В. Курс общей физики. М.: Наука. Т.2, 1982. § 38.
2. Трофимова Т. И. Курс физики. М.: Высшая школа. 2002, § 99.
3. Бондарев Б. В., Калашников Н. П., Спирин Г. Г. Курс общей физики. М.: Высшая школа. 2003, кн. 2. § 4.7, 4.10.
Лабораторная работа № 2.6
Изучение термоэлектронной эмиссии
Цель работы: снятие анодной и температурной характеристик
вакуумного диода и определение работы выхода
электрона из материала катода.
Приборы и принадлежности: двух электродная лампа, два вольтметра,
микроамперметр, потенциометр, реостат источник
постоянного напряжения в 220В, источник постоянного
напряжения в 10В, ключ.