Методика измерений. Для экспериментального определения теплоемкости исследуемое тело помещается в калориметр, который нагревается электрическим током

Для экспериментального определения теплоемкости исследуемое тело помещается в калориметр, который нагревается электрическим током. Если температуру калориметра с исследуемым образцом очень медленно увеличивать от начальной на , то энергия электрического тока пойдет на нагревание образца и калориметра:

(22.6)

где и – ток и напряжение нагревателя; – время нагревания; и – массы калориметра и исследуемого образца; , – удельные теплоемкости калориметра и исследуемого образца; – потери тепла в теплоизоляцию калориметра и в окружающее пространство.

Для исключения из уравнения (22.6) количества теплоты, расходованной на нагрев калориметра и потери теплоты в окружающее пространство необходимо при той же мощности нагревателя нагреть пустой калориметр (без образца) от начальной температуры на ту же разность температур .

Потери тепла в обоих случаях будут практически одинаковыми и очень малыми, если температура защитного кожуха калориметра в обоих случаях постоянная и равна комнатной: .

(22.7)

Из уравнений (22.6) и (22.7) вытекает

. (22.8)

Уравнение (22.8) может быть использовано для экспериментального определения удельной теплоемкости материала исследуемого образца. Изменяя температуру калориметра, необходимо построить график зависимости разности времени нагрева от изменения температуры исследуемого образца (рис.22.2). Зависимость от линейная: , поэтому угловой коэффициент можно определить по графику как тангенс угла наклона графика к оси абсцисс: , откуда удельная теплоёмкость образца

. (22.9)