(21)

2. Przebieg eksperymentu

Do termosu wlewamy pewną ilość wody o określonej masie (około 200 j)^ pewnym czasie, po ustaleniu się temperatury wody i termosu, mierzymy temperaturę w i termosu ('r). Do wrzącej wody, której temperaturę wyznaczamy ('»), wkładamy metalu o masie ^OT«. Po wyjęciu z wody (i szybkim osuszeniu) wkładamy go do termosu.y, chwili temperatura wody i kawałka metalu wyrównuje się. Należy uważać aby dofc*:'; wymieszać wodę i zmierzyć temperaturę końcową wody w termosie {h). Sporządzamybfij] cieplny.

Ciepło oddaje metal o masie i temperaturze L (temperatura wrzenia wody) ochładzając się do temperatury końcowej U . Jest ono równe:

|| ^=c«^m- ('- ^-,i), gdzie ^c„. jest ciepłem właściwym metalu.

Ciepło to zostaje przekazane wodzie oraz termosowi

§f |    ('. - ',)+iii|| i'|,

gdzie:

^c»> - ciepło właściwe termosu, ^c-. 1 ciepło właściwe wody.

Iloczyn    = R | _ZWany równoważnikiem cieplnym termosu, wyznaczamy wcześnM

w osobnym ćwiczeniu.

Zapisujemy bilans cieplny dla układu:

Q, = Gz,

czyli

=    c„m.) (/, - t_p),

a stąd ciepło właściwe metalu:

Wynik notujemy w tabeli:

Nr		WMd		^: mm	mw	^Ci«.J
1
2
3
4
5

Temperaturę możemy podawać w stopniach Celsjusza bowiem dla różnicy temperatur

Ar(°C) = AT(JC).

Zakładamy, że ciepło właściwe wody ^c— jest znane. Wynosi ono (^c»)„ - ⁴190——.

Wyznaczamy wartość rzeczywistą ^c»» jako średnia arytmetyczną wyników otrzymanych: w przeprowadzonych pomiarach.

leżeli uda nam się w ciągu wyznaczonego czasu przeprowadzić co najmniej pięć pomiarów, niepewność pomiaru określamy jako średni błąd kwadratowy:

Wynik zapisujemy

c*_m=c„„±bc„.

Pomiar powtarzamy dla uzech różnych metali, miedzi, aluminium i żelaza. W przypadku, kiedy pomiarów wykonamy mniej obliczmy niepewność maksymalną wykorzystując metodę zmiennych pomocniczych. Jeżeli założymy że masa wody ^m. jest wyznaczona z bardzo dobrą dokładnością (masę wody mierzymy z dokładnością 10 mg) wtedy czynnik (łt,. c„ m„) możemy przyjąć jako wielkość stalą Założenie to pozwala na obliczenie metodą pochodnej logarytmicznej:

Ac^,    2Ar    2At. _| Am.

II fpp:ff|| "S ’

Otrzymane wyniki pozwalają obliczyć ciepła molowe metali:

Nazwa metalu		PJ mot		ĆMn	J iii		liii | imólK]
miedi	0,064
aluminium	0,027
żelazo	0,056

2. Dyskusja otrzymanych wyników

Wyniki pomiaru należy porównać z danymi uzyskanymi z tablic fizycznych i sprawdzić czy w granicach niepewności pomiarowej są z nimi zgodne. W przypadku niezgodności należy zastanowić się co mogło być przyczyną rozbieżności.

43