ความจุความร้อนจำเพาะของโลหะ

การเปรียบเทียบความจุความร้อนของอะลูมิเนียม ทองแดง และเหล็ก

Thermochemistry Intermediate (High School) 40 นาที ~$10.00

วัตถุประสงค์

หาความจุความร้อนจำเพาะของโลหะหลายชนิดโดยใช้วิธีการผสมและเปรียบเทียบกับค่าที่ยอมรับ

ความเป็นมา

The specific heat capacity of a metal can be determined by heating a known mass of metal to a known temperature, then transferring it to water in a calorimeter and measuring the temperature change. Energy conservation (q_metal = -q_water) allows calculation of the metal's specific heat.

คำเตือนด้านความปลอดภัย

  • Hot metals and boiling water — burn risk
  • Use tongs to transfer hot metals
  • Do not touch hot metals with bare hands

อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคลที่จำเป็น

goggles lab_coat

วัสดุ

  • Metal samples (Al, Cu, Fe) (50 g each)
    Cylindrical pieces work best
  • Distilled water (300 mL)
  • Boiling water (500 mL)
    For heating metals

อุปกรณ์

Polystyrene cup calorimeter Beaker (600 mL) Hot plate Thermometer (2) Analytical balance Tongs String

ขั้นตอนปฏิบัติ

1

Weigh each metal sample accurately. Record masses.

3 นาที
2

Place all metals in boiling water for 10 minutes to reach 100°C.

12 นาที Handle hot water carefully
3

Add 100 mL room-temperature water to the calorimeter. Record initial temperature.

2 นาที
4

Using tongs, quickly transfer the aluminum sample to the calorimeter. Stir and record max temperature.

5 นาที Hot metal — use tongs
5

Calculate c(Al) = m(water)×c(water)×ΔT(water) / [m(Al)×ΔT(Al)].

5 นาที
6

Repeat steps 3-5 for copper and iron.

15 นาที
7

Compare measured values with accepted: Al=0.897, Cu=0.385, Fe=0.449 J/g°C.

5 นาที

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง

Aluminum should give the largest temperature rise in the water (highest specific heat), followed by iron, then copper. Measured values should be within 10-20% of accepted values.

การทำความสะอาด

Allow metals to cool completely. Dry and store. Pour water down the drain. Clean calorimeter.

รายละเอียด

หมวดหมู่
Thermochemistry
ระดับความยาก
Intermediate (High School)
ระยะเวลา
40 นาที
ค่าใช้จ่ายโดยประมาณ
$10.00
ขั้นตอน
7
วัสดุ
3

การทดลองเพิ่มเติม

การจำลองแคลอรีมิเตอร์แบบระเบิด 45 min การตกผลึกแบบคายความร้อนของโซเดียมอะซิเตต 30 min การตรวจสอบกฎของเฮสส์ 60 min การละลายไม่ใช่คายความร้อนเสมอไป 25 min การวัดความร้อนด้วยแก้วกาแฟ 40 min การสาธิตปฏิกิริยาดูดความร้อน 20 min ความร้อนของการเผาไหม้แมกนีเซียม 50 min เคมีของถุงประคบเย็น 20 min เอนทาลปีการหลอมเหลวของน้ำแข็ง 25 min

Frequently Asked Questions

What is the objective of ความจุความร้อนจำเพาะของโลหะ?
หาความจุความร้อนจำเพาะของโลหะหลายชนิดโดยใช้วิธีการผสมและเปรียบเทียบกับค่าที่ยอมรับ
How difficult is ความจุความร้อนจำเพาะของโลหะ?
This experiment is rated as Intermediate (High School). It takes approximately 40 minutes to complete.
What safety precautions are needed for ความจุความร้อนจำเพาะของโลหะ?
Key safety precautions include: Hot metals and boiling water — burn risk; Use tongs to transfer hot metals; Do not touch hot metals with bare hands.
What materials are needed for ความจุความร้อนจำเพาะของโลหะ?
The main materials required are: Metal samples (Al, Cu, Fe), Distilled water, Boiling water.
What results should I expect from ความจุความร้อนจำเพาะของโลหะ?
Aluminum should give the largest temperature rise in the water (highest specific heat), followed by iron, then copper. Measured values should be within 10-20% of accepted values.