To tylko jedna z 6 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
LABORATORIUM Z FIZYKI OGÓLNEJ
ĆW. 24
WYZNACZENIE CIEPŁA WŁAŚCIWEGO CIAŁ STAŁYCH
METODĄ KALORYMETRYCZNĄ
1.CEL ĆWICZENIA :
Zapoznanie się techniką pomiarów kalorymetrycznych oraz oceną ich dokładności.
2.WSTĘP TEORETYCZNY.
Mierzeniem ilości ciepła zajmuje się dział nauki o cieple zwany kalorymetrią .Kalorymetria opiera się ona na kilku zasadach które można wyrazić następująco: 1.Ilość ciepła ΔQ1 oddana przez ciało badane jest równa ilości ciepła ΔQ2 pobranaj przez jego otoczenie
ΔQ1=ΔQ2
2.Ilość ciepła pobrana przez ciało podczas ogrzewania jest równa ilości ciepła oddanej podczas ostygania w tym samym zakresie temperatur jeśli ciało przechodzi w odwrotnym porządku przez te same stany pośrednie.
3.Ilość ciepła ΔQ pobrana bąd* oddana przez ciało jednorodne jest proporcjonalne do jego masy , a przy niewielkich zmianach temperatury - do przyrostu temperatury:
ΔQ=c.m.Δt
Aby zastosować zasadę zachowania energii w jakiejkolwiek postaci , należy utworzyć układ izolowany .Rolę takiego urządzenia spełnia kalorymetr.
Ciepło właściwe c ciała jest to stosunek ilości ciepła ΔQ pobranego przez to ciało do iloczynu masy ciała m i przyrostu temperatury Δt
c=ΔQ/(m.Δt)
Ciepło właściwe ciała stałego wyznaczamy z bilansu cieplnego dla wymiany ciepła między ciałem ogrzanym dla pewnej temperatury , a kalorymetrem napełnionym wodą o niższej temperaturze.
ilość ciepła oddana przez badane ciało
ΔQ=cx.mc(Tc-Tk)
Z analogicznych wzorów wyznacza się ciepło pobrane przez kalorymetr i przez wodę.
ilość ciepła pobrana przez termometr
ΔQT=RV(Tc-Tk)
Szukane ciepło właściwe cx wyznaczamy ze wzoru
cw-ciepło właściwe wody
mw- masa wody
Tp- temperatura początkowa wody w kalorymetrze
Tk- temperatura końcowa
Tc- temperatura , do której ogrzewamy ciało
ck- ciepło właściwe naczynia i mieszadła
mk- masa naczynie łącznie z mieszadłem R- objętościowe ciepło właściwe termometru V- objętość zanurzonej części termometru
3.PRZEBIEG POMIARÓW.
masa ciała mc=62,2.10-3 [kg]
ciepło właściwe kalorymetru ck = (384 ± 1) J/kg.K
(…)
… Obliczynie ciepło właściwe ciała:
cx = ((4185*87,4*10-3 + 384*159,1*10-3 + 1,93*106 * 0,4 10-6)(300,1 - 296,1)) / (62,2 *10-3 *( 373,1 - 300,1)) cx = 376,72 J/kg.K
3.2 Błąd bezwzględny Δcx
Błąd bezwzględny obliczamy metodą różniczki zupełnej :
po podstawieniu następnych wartości do poprzednego wzóru uzyskałem wartości Δcx: Δcw = 8 J/kg.K
Δmw = 0,5 g
Δck = 1 J/kg.K
Δmk = 0,1 g
ΔR = 0,08 .10-6 J/m3 K
ΔV = 0,1 cm3 Δmc = 0,2 g
ostatecznie cx = (376,72 ± 21,29) J/kg.K
błąd względny %
4. WNIOSKI:
Celem ćwiczenia było zamierzenia ciepła właściwego ciała, pomiary dały wynik 376,72 J/kg.K a błąd bezwzględny dał wynik 21,29 J/kg.K, a metoda kalorymetryczna pozwalała na wyznaczenia ciepła właściwego z dokładnością do okło 5,65% (myślę, ze jest to nieźle). Błąd ten uwzględnia czynniki wpływające na dokonanie…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)