5. Część obliczeniowa :

Wartości stałe:

Oznaczenia jakie przyjąłem:

c_t- ciepło topnienia lodu

m_L- masa lodu

c_w- ciepło właściwe wody

m_w- masa wody w kalorymetrze

c_k- ciepło właściwe kalorymetru

m_k- masa kalorymetru z mieszadełkiem

t₂ - temperatura początkowa wody w kalorymetrze (odczyt z wyktesu) = 32⁰C

t₁- temperatura końcową układu (odczytana z wykresu) = 17⁰C

T₁=305,15 K

T₂=290,15 K

Ciepło topnienia lodu wyznaczam ze wzoru:

Dokładność pomiaru temperatury: Δt=0,5⁰C

Dokładność pomiaru masy: Δm=m*0,03

Błąd ct obliczę z różniczki zupełnej:

Wartości jakie przyjąłem do obliczeń:

 m_L = 0,0012 kg Δt₁,t₂=0,5⁰C

C_W = 8 J/kg K

m_w = 0.00868 kg

C_K = 1 J/kg K

m_K = 0.0023 kg

Z obliczeń:

c_t = 320781,8 J/kg

c_t = 16453,9 J/kg

Ostatecznie Cx=(320782 ± 16454 ) J/kg

Błąd względny :

6. Wnioski :

Celem ćwiczenia było zmierzenie ciepła topnienia lodu. Pomiary dały wynik 320782 J/kg. Wartość ciepła topnienia podawana w tablicach fizycznych wynosi 340000 J/kg. Błąd bezwzględny wyniku to 16454 J/kg co jest spora wartością, lecz jako błąd względny daje ostatecznie 5,13 % .

Na wykresie topnienia widać, ze charakterystyka jest "zaokrąglona", nie ma tam kątów ostrych (teoretycznie - bez uwzględniania warunków praktycznych pomiaru powinny być ostre). Wynika to z bezwładności cieplnej wszystkich elementów biorących udział praktycznie w wymianie ciepła, wiec : kalorymetr, woda, termometr, mieszadełko kalorymetru, powietrze w kalorymetrze i poza nim, stół na którym stal kalorymetr. Największy wpływ na zaokrąglenie charakterystyki miały czynniki bezpośrednio stykające się z lodem. Pomiar ciepła topnienia lodu był pośredni (nie można zmierzyć tego bezpośrednio - należy wyliczyć ze wzoru). W związku z tym, że wzór był dość rozbudowany i składał się z wielu zmiennych. Na błąd pomiaru wpływało wiele czynników takich jak :

dokładność pomiaru mas (kalorymetru, kalorymetru z woda, kolorymetru z woda i lodem)

dokładność pomiaru temperatury w rożnych chwilach

Spośród tych rożnych przyczyn największy wpływ na błąd miały : dokładność pomiaru temperatury końcowej całego układu i dokładność pomiaru temperatury początkowej wody w kalorymetrze. Generalnie na błędy najbardziej wpłyną pomiar temperatury i czasu.

• ciepło właściwe wody c_w=
  

• ciepło właściwe kalorymetru aluminiowego
  

---