Wyznaczanie ciepła parowania wody

Ćwiczenie nr 50 a
Temat: Wyznaczanie ciepła parowania wody.
LITETRATURA:
1. T. Dryński – Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki, PWN, Warszawa 1972
2. J. Smela, T. Zamorski, A. Puch - Pierwsza pracownia fizyczna,
Wydawnictwo Oświatowe „FOSZE” Rzeszów 1995.
3. Sz. Szczeniowski – Fizyka doświadczalna cz. 2; Ciepło i fizyka
cząsteczkowa.
4. H. Szydłowski – Pracownia fizyczna, Wydawnictwo Naukowe PWN,
Warszawa 1997
CEL ĆWICZENIA:
1. Praktyczne zapoznanie się ze zjawiskiem parowania i wrzenia cieczy
2. Zapoznanie się z pomiarem ciepła parowania cieczy pod ciśnieniem
atmosferycznym metodą kalorymetryczną.
3. Wyznaczenie ciepła parowania wody.
ZAGADNIENIA KOLOKWIALNE:
1. Zjawisko parowania cieczy, czynniki wpływające na szybkość parowania.
2. Wrzenie cieczy, temperatura wrzenia, warunki jakie muszą być spełnione,
aby ciecz wrzała.
3. Zależność temperatury cieczy od ciśnienia.
4. Ciepło parowania cieczy, definicja, jednostki w układzie SI.
5. Interpretacja zjawiska parowania i skraplania w oparciu o teorię kinetycznomolekularną.
6. Metoda pomiaru ciepła parowania.
KOLEJNOŚĆ CZYNNOŚCI DOŚWIADCZENIA:
1. Sprawdziwszy, że woda jest w zbiorniku podgrzewamy ją, aż do wrzenia
(koniec rurki wylotowej wkładamy na razie do zlewki z wodą).
2. Ważymy pusty kalorymetr (mk) napełniamy go do 2/3 wysokości wodą i
ważymy powtórnie (mkw). Wyliczamy masę wody (mw = mkw – mk).
3. Wyznaczmy temperaturę wody (t1).
4. Odczekawszy około 15 minut od rozpoczęcia wrzenia, wprowadzamy do
kalorymetru rurkę wylotową. Kiedy temperatura wody w kalorymetrze
osiągnie 60 –70 0C, wyciągamy rurkę i przerywamy podgrzewanie.
Odczytujemy temperaturę (t2).
5. Ważymy jeszcze raz kalorymetr (mkwp) i wyliczamy masę skroplonej pary
(mp = mkwp - mkw).
6. Wyznaczamy ciepło parowania wody ze wzoru:
c
c w  m w  c k   m k  t 2  t1 
mp
 c w  100 0  t 2 
J
–ciepło właściwe wody
kg  K
J
Ck = 920
-ciepło właściwe kalorymetru .
kg  K
gdzie: Cw = 4186
Wyniki umieszczamy w tabelce:
mk (g)
mkw (g)
mw (g)
mkwp (g)
mp (g)
t1 ( 0C)
t2 ( 0C)
c ( J/kg)
Błąd maksymalny wyliczamy ze wzoru:
 2  c w  m w  c k  m k 

c  
 c w   t
mp


gdzie: Δt = Δt1 = Δt2 .
Aparatura:
kalorymetr, waga laboratoryjna z kompletem odważników, termometr, kuchenka
elektryczna, statyw z kolbą.