3876


Rachunek błędu wykonujemy metodą różniczki zupełnej.

0x01 graphic
Dla ułatwienia obliczeń przyjmuję Y=Tk-T0, pamiętając, że 0x01 graphic
oraz X= t - Tk i 0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
; 0x01 graphic
; 0x01 graphic
; 0x01 graphic
;

0x01 graphic
; 0x01 graphic
;

0x01 graphic
.

Teraz pozostaje tylko podstawić dane.

Błąd dla ciała 1: Y=1,5 i X=78,9

0x01 graphic
i 0x01 graphic
;

0x01 graphic
i 0x01 graphic
;

0x01 graphic
i 0x01 graphic
(iloczyn pomijalnie mały);

0x01 graphic
i 0x01 graphic
;

0x01 graphic
i 0x01 graphic
;

0x01 graphic
i 0x01 graphic
;

0x01 graphic
i 0x01 graphic
.

Po wstawieniu do wzoru głównego:

0x01 graphic
0,049 - błąd bezwzględny;

0x01 graphic
13% - błąd względny.

Błąd dla ciała 2: Y=5,8 i X=76

0x01 graphic
i 0x01 graphic
;

0x01 graphic
i 0x01 graphic
;

0x01 graphic
i 0x01 graphic
(iloczyn pomijalnie mały);

0x01 graphic
i 0x01 graphic
;

0x01 graphic
i 0x01 graphic
;

0x01 graphic
i 0x01 graphic
;

0x01 graphic
i 0x01 graphic
.

Po wstawieniu do wzoru głównego:

0x01 graphic
0,013 - błąd bezwzględny;

0x01 graphic
4% - błąd względny.

Błąd dla ciała 3: Y=5,7 i X=75,5

0x01 graphic
i 0x01 graphic
;

0x01 graphic
i 0x01 graphic
;

0x01 graphic
i 0x01 graphic
(iloczyn pomijalnie mały);

0x01 graphic
i 0x01 graphic
;

0x01 graphic
i 0x01 graphic
;

0x01 graphic
i 0x01 graphic
;

0x01 graphic
i 0x01 graphic
.

Po wstawieniu do wzoru głównego:

0x01 graphic
0,013 - błąd bezwzględny;

0x01 graphic
4% - błąd względny.

UWAGA: Wszystkie błędy 0x01 graphic
!

Wnioski:

Jak widać w powyższych obliczeniach wartość ciepła właściwego dla wszystkich trzech ciał wynosi około 0,35 0x01 graphic
[J/kgK]. Jednak wartości błędu są różne - szczególnie duży błąd w przypadku ciała 1.

We wszystkich trzech doświadczeniach główną odpowiedzialnością za błąd można obarczyć niedokładność pomiaru temperatury (największy składnik sumy różniczek). Dla ciała 2 i 3 składnik ten wynosił 0,0120x01 graphic
a dla ciała 1 aż 0,0480x01 graphic
. Dlaczego?

Umieszczenie ciała 1 (bardzo lekkiego w porównaniu z pozostałymi) w kalorymetrze spowodowało mały skok temperatury (zaledwie 1,5 0x01 graphic
) co przy dokładności mierzenia 0,10x01 graphic
skutkuje dużym błędem wyliczonego ciepła właściwego.

Mimo to, że wielkość błędów sugeruje, iż uzyskany wynik jest dobrym przybliżeniem wartości rzeczywistych należy pamiętać o pewnych założeniach. Po pierwsze uznaliśmy kalorymetr

za układ w którym zachodzi wymiana energii jedynie między ciałem i wodą. Jest to niestety idealizacja - część ciepła „ucieka” do otoczenia. Po drugie temperaturę początkową ciała przyjęliśmy jako tablicową temperaturę wrzenia wody w ogrzewaczu parowym. Mimo wielkich starań czas przenoszenia ciała z ogrzewacza do kalorymetru nie był nieskończenie krótki. Skutkiem tego jest minimalne ochłodzenie ciała.

Wady tej metody wyznaczania ciepła właściwego nie skreślają jej jednak jako dobrej - tym bardziej, że w odpowiednich warunkach osiągane wyniki mogą być dokładniejsze.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
3876
3876
200411 3876
3876
3876
3876
3876

więcej podobnych podstron