6. wyznaczenie ciepła topnienia lodu za pomocą

PRACOWNIA FIZYCZNA
Gimnazjum nr 1 w Łaziskach Górnych
6. WYZNACZENIE CIEPŁA TOPNIENIA LODU ZA POMOCĄ
KALORYMETRU
POTRZEBNE PRZYRZĄDY i materiały:
– kalorymetr, lód, zlewka z wodą, termometr, waga, menzurka,
KOLEJNE CZYNNOŚCI, POMIARY:
– do zapisywania wyników pomiarów wykorzystujemy tabelę:
masa [kg]
lód
mL =
woda
mw =
naczynie
mAL =
Temperatura
początkowa
Temperatura
końcowa
T1 [oC]
Tk [C]
Ciepło właściwe
[J/kg· oC]
– * UWAGA: Uwzględnienie naczynia kalorymetrycznego w obliczeniach zwiększa ich dokładność,
ale równocześnie je komplikuje .
– zważyć wewnętrzne (aluminiowe) naczynie kalorymetru wraz z przykrywką - mAL;
– do wewnętrznego naczynia kalorymetru wlać ok. 200 ml wody odmierzonych za pomocą
menzurki;
– zapisać masę wlanej wody mw, pamiętając, że masa 1 ml wody wynosi 1g (ewentualnie
wyznaczyć masę za pomocą wagi);
– po ustabilizowaniu się temperatury zapisać jej wartość w tabeli;
– przygotowany wcześniej (topiący się) lód wrzucić do naczynia;
– po przykryciu naczynia za pomocą mieszadełka mieszamy zawartość naczynia, monitorując
temperaturę wewnętrzną;
– Odczytu temperatury końcowej dokonać w momencie, gdy temperatura mieszaniny
ustabilizuje się osiągając minimalną wartość. Upewnić się, że cały lód uległ stopieniu.
– Zważyć powtórnie naczynie kalorymetryczne. Odejmując od otrzymanej wartości masę wlanej
wody i samego naczynia otrzymamy masę lodu mL (równą masie wody powstałej z lodu).
13
PRACOWNIA FIZYCZNA
Gimnazjum nr 1 w Łaziskach Górnych
OBLICZENIA
– układamy równanie bilansu cieplnego dla powyższego doświadczenia:
ZYSKI - ciepło pobiera:
QL= mL · ct,
1. lód w procesie topnienia:
2. woda powstała z lodu ogrzewając się od temperatury topnienia lodu do temperatury
QWL = mL · cw · ΔTwL
końcowej:
STRATY – ciepło oddaje:
QW = mW · cW · ΔTw
1. woda obniżająca swoją temperaturę:
2. *naczynie kalorymetryczne:
QAl = mAl · cAL · ΔTAl
– w zależności od wybranego wariantu doświadczenia równanie bilansu będzie miało postać:
QL + QWL = QW
lub
QL + QWL = QW + QAl
– rozpisując równania doprowadzamy do obliczenia ciepła właściwego lodu ct, wykorzystują do
obliczeń dane z pomiarów i tablicowe wartości ciepła właściwego:
WYNIKI: Obliczona na podstawie pomiarów wartość ciepła topnienia lodu wynosi …..................
Wartość tablicowa tego współczynnika to ….......................... Różnica pomiędzy wartością obliczoną a tablicową wynosi …...........%.
Powodem występującej różnicy mogło być: …...........................................................................................
…..........................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
14