Теоретичні відомості. Перевірка рівняння теплового балансу методом змішування

Перевірка рівняння теплового балансу методом змішування

Гарячої і холодної води.

Завдання: експериментально перевірити рівняння теплового балансу при змішуванні води різної температури.

Прилади та матеріали: 1) мензурка; 2) термометр; 3) калориметр; 4) склянка з холодною водою; 5) склянка з гарячою водою.

Теоретичні відомості.

Калориметр - це пристрій, який складається з двох посудин, які розміщені одна в одній і розділені повітряним прошарком. Внаслідок слабкої теплопровідності повітря і завдяки невеликій відстані між внутрішньою та зовнішньою посудинами, що зумовлює відсутність конвекційних потоків, калориметр являє собою прилад, у якому теплообмін із довкіллям значно зменшується.

Математичним записом закону збереження енергії для процесу теплопередачі є рівняння теплового балансу

,

де Q_від - сумарна кількість теплоти, віддане тіло м системи; Q_пог - сумарна кількість теплоти, одержана (поглинути) якимось тілом системи.

Слід зазначити, що рівняння теплового балансу справедливе лише для ізольованих систем.

Ізольована система - це система, яка не обмінюється теплом із зовнішніми тілами або збільшення внутрішньої енергії тіл системи відбувається лише внаслідок теплопередачі між тілами цієї системи.

Формулювання рівняння теплового балансу: в ізольованій системі, в якій внутрішня енергія тіл змінюється тільки внаслідок теплопередачі, сума кількостей теплоти, відданої одними тілами системи, дорівнює сумі кількостей теплоти, одержаної іншими тілами цієї системи.