C3, Mleczko&Generał, Laboratorium fizyki


Laboratorium fizyki

Ćwiczenie nr C3. Wyznaczanie ciepła właściwego

cieczy łatwopalnych metodą ostygania

Pluton I

Grupa I

Wojciech Klapsa

Grzegorz Maliszewski

25 maja 2000

Ocena:

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie ciepła właściwego cieczy łatwopalnej. Jest to taka ilość ciepła, jaką należy dostarczyć 1kg ciała, aby ogrzać go o 1K. Każde ciało o temperaturze wyższej lub niższej od jego otoczenia będzie dążyło do wyrównania z nim temperatury (zakładamy, że otoczenie jest na tyle duże, iż nie podgrzeje się od gorętszego ciała). Mówimy wówczas, że układ dąży do uzyskania stanu równowagi termodynamicznej.

Prawo ostygania sformułowane przez Newtona mówi, że prędkość ostygania ciała jest proporcjonalna do różnicy temperatur między ciałem ostygającym i otoczeniem (θ), co zapisujemy: dθ / dτ = -a · τ, gdzie a - współczynnik proporcjonalności, który zależy od ciała ostygającego i od otoczenia, nazywany stałą ostygania. Prawo to jest słuszne tylko dla niewielkich różnic temperatur od 10-15K.

Prędkość ostygania jest odwrotnie proporcjonalna do pojemności cieplnej danego ciała, która wyraża się ona iloczynem ciepła właściwego ciała i jego masy: C = c · m. Podstawiając tą zależność do równania prawa ostygania i wykonaniu przekształceń otrzymujemy wzór na ciepło właściwe badanej cieczy: cc = c · Cw / w · mc, gdzie c - czas ostygania cieczy od temperatury t1 do t2; Cw - pojemność cieplna wzorca, w - czas ostygania wzorca od t1 do t2; mc - masa cieczy.

W naszym ćwiczeniu zastosowaliśmy prawo ostygania do wyznaczenia ciepła właściwego badanej cieczy. Zmierzyliśmy masę pojemnika na ciecz mn i pojemnika z badaną cieczą mnc, obliczyliśmy masę cieczy jako różnicę mnc - mn oraz oszacowaliśmy niepewność pomiarów. Wyniki zapisaliśmy w tabeli nr 1. Podgrzaliśmy wzorzec oraz badaną ciecz do temperatury ok. 60oC . Następnie podczas ostygania mierzyliśmy, co 0,5 minuty temperatury obu cieczy. Wyniki pomiarów wpisywaliśmy do tabeli nr 2. Następnie wykonaliśmy obliczenia i oszacowaliśmy błąd pomiaru.

Tabela nr 1.

masa pustego naczynia mn

64,174 [ g ]

mn

0,001 [ g ]

masa naczynia z cieczą mnc

118,084 [ g ]

mnc

0,001 [ g ]

masa cieczy mc = mnc - mn

53,937 [ g ]

mc

0,002 [ g ]

Niepewność pomiaru temperatury t

0,1oC

Niepewność pomiaru czasu 

0,5 min

Tabela nr 2.

[min]

tw

tc

[min]

tw

tc

[min]

tw

tc

[min]

tw

tc

0,5

59,6

60,3

8

56,3

55,5

15,5

53,3

50,9

23

50,6

47,2

1

59,4

60,1

8,5

56,1

55,2

16

53,1

50,7

23,5

50,4

46,9

1,5

59,2

59,8

9

55,9

54,8

16,5

52,9

50,4

24

50,3

46,7

2

59,0

59,5

9,5

55,7

54,5

17

52,7

50,3

24,5

50,1

46,5

2,5

58,8

59,1

10

55,5

54,2

17,5

52,5

50,1

25

50,0

46,3

3

58,5

59,1

10,5

55,2

53,8

18

52,4

49,7

25,5

49,8

46,1

3,5

58,3

58,7

11

55,1

53,5

18,5

52,2

49,5

26

49,6

45,9

4

58,0

58,2

11,5

54,9

53,3

19

52,0

49,1

26,5

49,5

45,8

4,5

57,8

57,8

12

54,7

53,0

19,5

51,8

48,9

27

49,3

45,5

5

57,6

57,5

12,5

54,5

52,7

20

51,7

48,5

27,5

49,2

45,2

5,5

57,4

57,4

13

54,2

52,3

20,5

51,5

48,3

28

49,0

45,0

6

57,2,8

57,1

13,5

54,1

52,1

21

51,3

48,1

28,5

48,8

44,8

6,5

57,0

56,8

14

53,9

51,8

21,5

51,1

47,9

29

48,7

44,6

7

56,7

56,4

14,5

53,7

51,5

22

50,9

47,6

29,5

48,5

44,4

7,5

56,5

56,0

15

53,5

51,2

22,5

50,8

47,4

30

48,4

44,2

Obliczenia i rachunek błędów

Wnioski

Z doświadczenia wynika, że ciecz badana stygnie szybciej od wzorca, a więc wartość jej ciepła właściwego jest większa od ciepła właściwego wzorca i wynosi 2943 + 27 J/kg K. Wynik ten mieści się w granicach normy przewidzianej dla cieczy, a niewielki błąd wynika z niedoskonałości pomiaru temperatury i czasu. Opisana metoda dość dobrze pozwala nam wyznaczyć ciepło właściwe danej cieczy.

3



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Fizyka II s. Elektrostatyka 2, mechanika, BIEM- POMOCE, laborki z fizy, moje, laboratorium z fizyki,
Laboratorium fizyki CMF PŁ gut, Elektrotechnika PŁ, Inżynierskie, I st, 1 semestr, Fizyka, Laborator
Prezentacja II Laboratorium Fizyki BHP 2008 9
LABORATORIUM FIZYKI1
Sprawozdanie z laboratorium z fizyki
LABORATORIUM FIZYKI6
PRAWO?RNULLIEGO Sprawozdanie z laboratorium z fizyki
LABORATORIUM FIZYKI cw1, MIBM WIP PW, fizyka 2, laborki fiza(2), 50-Charakterystyka licznika Geigera
Wyznaczanie naprężeń za pomocą tensometru oporowego, Laboratorium z fizyki - cwiczenia
01, Cwiczenie 01 g, Laboratorium z fizyki
labora~1, LABORATORIUM Z FIZYKI
LABORA~2, LABORATORIUM FIZYKI I
04, Strona 1, Laboratorium fizyki
sprawozdanie z laboratorium fizyki nr 28!, Raport elegancki

więcej podobnych podstron