Wstęp laboratorium 3.

1. Praca prądu elektrycznego. Zjawiska wydzielania sie ciepła towarzyszące przepływowi prądu elektrycznego w przewodniku.

• Praca prądu elektrycznego w danym odbiorniku jest równa iloczynowi napięcia między jego końcami i natężenia prądu w nim płynącego i czasu przepływu prądu W=U*I*t

Zjawisko wydzielania się ciepła towarzyszące przepływowi prądu elektrycznego w przewodniku

Pod wpływem przepływu prądu elektrycznego, w wyniku oporu ruchu elektronów swobodnych w strukturze materiału, wydziela się ciepło. Stosowanie specjalnych materiałów o dużej rezystancji umożliwia celowe wykorzystanie tego zjawiska w różnego rodzaju grzałkach elektrycznych. Zjawisko to jest jednak często niepożądane, na przykład przy przesyłaniu energii. Wówczas wydzielane ciepło jest energią traconą.

2. Zasada zachowania energii, bilans cieplny.

Zasada zachowania energii mówi, że w układzie zamkniętym (odizolowanym od otoczenia) energia może ulegać przemianom z jednej postaci w inną (np. energia kinetyczna może przekształcić się w energię potencjalną grawitacji), ale całkowita ilość energii pozostaje stała.

• Bilans cieplny ciepło pobrane przez jedno ciało jest równe ciepłu oddanemu przez ciało drugie.

3. Ciepło właściwe, definicja, jednostka w układzie SI.

• Ciepłem właściwym nazywamy ilość ciepła(energii), jaką należy dostarczyć ciału, aby ogrzać je o jeden Kelwin przy masie tego ciała równej jeden kilogram.

C=Q/m*∆T

C-ciepło właściwe Q-ciepło/energia ∆T- zmiana, przyrost temperatury m-masa ciała

Jednostką ciepła właściwego: J/kg*K (dżul na kilogram razy kelwin)

• 4. Metoda wyznaczania ciepła właściwego cieczy za pomocą elektrokalorymetru

1. Wyznaczyć masę wewnętrznego naczynia kalorymetru.

2. Napełnić naczynie cieczą i obliczyć jej masę.

3. Odczytać temperaturę początkową cieczy.

4. Podgrzewać ciecz do momentu różnicy temperatur ok. 30 stopni. Odczytać: napięcie elementu podgrzewającego ciecz U, natężenie prądu I, oraz czas ogrzewania cieczy t.

5. Odczytać temperaturę końcową cieczy.

6. Wyznaczyć ciepło właściwe cieczy stosując wzór: $C = \frac{U \times I \times t}{m_{w}(T_{2} - T_{1})} - \frac{m_{k} \times c_{k}}{m_{w}}$

m_w, c_w – masa, ciepło właściwe wody

m_k, c_k- masa kalorymera i ciepło właściwe materiału, z którego jest wykonane.

Wejściówka.

• Ile wynosi ciepło właściwe wody: Woda (w stanie ciekłym) - 4190 J/kg*K

• Zapisz równanie bilansu cieplnego dla warunków ćwiczenia