Tu ma być ramka
Pomiar strat ciepła w zależności od różnicy temperatur.
1. Wiadomości wstępne
Ciała ogrzane tracą część swojej energii cieplnej, przekazując ją do otoczenia chłodniejszego. Straty te mogą zachodzić poprzez przewodnictwo, konwekcję i promieniowanie. Procesy te trwają tak długo, dopóki temperatura ciała nie zrówna się z temperaturą otoczenia. W czasie podgrzewania ciała część energii dostarczanej do niego zwiększa jego energię wewnętrzną (temperaturę), pozostała część ciało traci w wyniku wymienionych wcześniej procesów.
2. Zadanie
W ćwiczeniu dokonywano pomiaru temperatury wody w naczyniu w zależności od czasu przy ustalonej mocy elektrycznej spirali grzejnej: co 2 min w ciągu pierwszych 20 min, a nastepnie co 5 min. Łączny czas pomiaru 90 min.
Pomierzone wartości wprowadzano to tabeli w celu dalszych obliczeń.
3. Pomiary
Lp. |
τ [min] |
U [V] |
I [A] |
T [C] |
P [W] |
1 |
0 |
25,7 |
1 |
21,3 |
25,7 |
2 |
2 |
25,7 |
1 |
22, |
25,7 |
3 |
4 |
25,7 |
1 |
22,6 |
25,7 |
4 |
6 |
25,7 |
1 |
23,2 |
25,7 |
5 |
8 |
25,7 |
1 |
23,8 |
25,7 |
6 |
10 |
25,7 |
1 |
24,3 |
25,7 |
7 |
12 |
25,7 |
1 |
24,8 |
25,7 |
8 |
14 |
25,7 |
1 |
25,4 |
25,7 |
9 |
16 |
25,7 |
1 |
25,9 |
25,7 |
10 |
18 |
25,7 |
1 |
26,4 |
25,7 |
11 |
20 |
25,7 |
1 |
26,8 |
25,7 |
12 |
25 |
25,7 |
1 |
28 |
25,7 |
13 |
30 |
25,7 |
1 |
29,2 |
25,7 |
14 |
35 |
25,9 |
1,02 |
30,3 |
26,418 |
15 |
40 |
25,9 |
1,02 |
31,3 |
26,418 |
16 |
45 |
25,8 |
1,02 |
32,2 |
26,316 |
17 |
50 |
25,9 |
1,02 |
33,2 |
26,418 |
18 |
55 |
25,9 |
1,02 |
34,1 |
26,418 |
19 |
60 |
25,9 |
1,02 |
35 |
26,418 |
20 |
65 |
25,8 |
1,02 |
35,8 |
26,316 |
21 |
70 |
25,8 |
1,02 |
36,6 |
26,316 |
22 |
75 |
25,8 |
1,02 |
37,4 |
26,316 |
23 |
80 |
25,8 |
1,02 |
38,10 |
26,316 |
24 |
85 |
25,8 |
1,02 |
38,7 |
26,316 |
25 |
90 |
25,7 |
1,02 |
39,3 |
26,214 |
4. Dyskusja błędów
P - moc źródła ciepła,
K - pojemność cieplna ciała,
q - straty ciepła na jednostkę czasu dτ,
dT - zmiana temperatury ciała w czasie dτ,
Wzór Newtona:
Gdzie:
Oznacza szybkość zmiany temperatury ciała o temperaturze t o t wyższej od temperatury otoczenia.
5. Wnioski
Dzięki przeprowadzonemu ćwiczeniu zrozumieliśmy jak nagrzewają się ciała podczas dostarczania jednakowej.