Téma: Urèenie mernej tepelnej kapacity vody použitím zmiešavacieho kalorimetra
Úloha:
1. Zostavte aparatúru a nastavte senzor teploty
2. Urète (odmerajte) vstupné parametre hliníkového kalorimetra, vody (hmotnos, teplotu, mernú tepelnú kapacitu)
3. Odmerajte elektrický odpor ponorného varièa pomocou multimetra a vypoèítajte jeho výkon
4. Získajte èasovo-teplotný graf zohrievanej kvapaliny
5. Pomocou èasového a tepelného intervalu zistite teplo dodané sústave
6. Pomocou tepelnej rovnice vypoèítajte mernú tepelnú kapacitu vody
7. Nameranú hodnotu porovnajte s MFCh tabu¾kami
Postup:
V ponuke vyberte aktivitu merná tepelná kapacita vody „C_vody“. Skontrolujte zapojenie senzora teploty.
Navrhnite objem vody v závislosti od objemu kalorimetra. Pomocou digitálnych váh v laboratórií zistite hmotnos kalorimetra a hmotnos vody v kalorimetri . Vložením senzora teploty do vody odmerajte zaèiatoènú teplotu vody a kalorimetra. Mernú tepelnú kapacitu kalorimetra zistíte z MFCh tabuliek.
Výkonu ponorného varièa vypoèítame zo vzorca P =U2 / R. Pomocou ohmetra (multimetra) zistíme odpor ponorného varièa na vstupoch zástrèky. Meranie uskutoènite pred zapojením ponorného varièa do siete, ako aj po odpojení varièa zo siete. Privedené napätie je 230 V.
Vložte ponorný variè do kalorimetra s vodou a pripojte ho do elektrickej siete. Dbajte na to, aby sa teplomer nedotýkal horúcej špirály. (vyhnite sa poškodeniu senzora teploty).
Spustením merania poèítaè vyhotoví grafickú závislos teploty od èasu. (èas ohrievania nech trvá okolo 10 minút.)
Získané výsledky:
Priebeh závislosti teploty od èasu je lineárny.
Pri konštantnom výkone varièa sa tepelná sústava zohrieva rovnomerne.
Spracovanie výsledkov:
Vyberte lineárnu èas grafu a pomocou funkcie „scan“ zistite zaèiatoènú a koneènú teplotu lineárnej èasti grafu, ako aj zaèiatoèný a koneèný èas lineárnej èasti grafu.
Vypoèítajte zmenu teploty, ktorá nastala na lineárnej èasti grafu a zmenu èasu.
Použitím vzorca Q = P * Dt vypoèítajte ko¾ko tepla Q odovzdala špirála za èas Dt vode a kalorimetru. (Poèítajte s odporom teplej aj studenej špiráli).
Vypoèítajte pomocou vzorca Q(kalorimeter) = m * c * DT , ko¾ko tepla pripadlo kalorimetru.
Rozdiel tepla Q(špirála) - Q(kalorimeter) = Q(voda)
Na záver pomocou vzorca Q(voda) = m * c * DT vypoèítajte mernú tepelnú kapacitu c vody.
Výsledok porovnajte s tabu¾kovou hodnotou.
Závereèné otázky:
Aká je vami nameraná hodnota mernej tepelnej kapacity vody?
V akom pomere sa rozdelilo teplo do kalorimetra a vody?
Aká je tabu¾ková merná tepelná kapacita vody?
Roleta je špeciálny inkognito mód, ktorým skryješ obsah obrazovky pred samým sebou, alebo inou osobou v tvojej izbe (napr. mama). Roletu odroluješ tak, že na ňu klikneš.