Bài 27. Thực hành đo năng lượng nhiệt bằng joulemeter

I- Chuẩn bị

• Bình nhiệt lượng kế (1) có dây đốt, que khuấy
• Nhiệt kế (2)
• Dụng cụ đo năng lượng điện do nguồn điện cung cấp: joulemeter (3)
• Nguồn điện 12 V (4)
• Bốn dây nối (5)
• Một lượng nước sạch

II- Cách tiến hành

• Đổ một lượng nước xác định vào bình nhiệt lượng kế sao cho nước ngập dây đốt và đầu đo của nhiệt kế.
• Bố trí thí nghiệm như hình vẽ. Lưu ý mắc chính xác hai dây từ nguồn điện vào joulemeter và hai dây nối từ joulemeter vào dây đốt bên trong bình nhiệt lượng kế.

• Lựa chọn cài đặt trên joulemeter đại lượng cần đo là năng lượng.
• Khuấy liên tục nước trong bình và đọc giá trị nhiệt độ ban đầu t₀ của nước.
• Bật công tắc nguồn điện để nguồn hoạt động, đồng thời khuấy nhẹ nước trong bình đến khi nhiệt độ tăng 3^oC so với giá trị ban đầu, đọc giá trị năng lượng điện trên joulemeter và ghi vào bàng số liệu.
• Tiếp tục khuấy nước trong nhiệt lượng kế và đọc giá trị trên joulemeter khi nước trong bình tăng nhiệt độ lần lượt là 6oC, 9oC so với nhiệt độ ban đầu và ghi vào vở theo mẫu bảng số liệu trong báo cáo thực hành.
• Tắt công tắc nguồn điện.

Lặp lại thí nghiệm với lượng nước trong bình nhiều hơn lượng nước trong thí nghiệm lần 1.

❗Nhiệt lượng là phần nhiệt năng mà vật nhận được hay mất đi trong quá trình truyền nhiệt. Nhiệt lượng cần cung cấp cho m (kg) nước tăng thì nhiệt độ t₁ (^oC) đến nhiệt độ t₂ (^oC) được tính bằng công thức:

\(Q=mc\left(t_2-t_1\right)\)

Trong đó c gọi là nhiệt dung riêng của nước, có gá trị bằng 4180 J/(kg.K).

Người đầu tiên đo giá trị này là nhà bác học James Prescott Joule.