(23)

3. Obliczanie niepewności pomiarowej

W przypadku kiedy mamy doslntcczną liczbę pomiarów, niepewność możemy g^ przez średnią niepewność kwadratową:

Z<^cr'^c^)^J

, n = 5 i

|y^n(/t-l)

Kiedy pomiarów jest mniej niż pięć, niepewność pomiarową liczymy metodą pochotfcjC; logarytmicznej.

Ac =

Iff

_ AU AŻ Am c £ż / m

gdzie Al i AU . połowa najmniejszej działki na przyrządzie, Am - dokładność pomiań masy.

Wynik przedstawiamy w postaci:

^cr^=cr^±Acr-4. Dyskusja otrzymanego wyniku

Wynik pomiaru należy porównać z wartością tablic ciepła parowania wody. Pozwoli to ocenić, czy nie ma błędu w wybranej metodzie.

Ćwiczenie nr 11 Wyznaczanie ciepła topnienia lodu

t. Wiadomości wstępne

Do przemian, które podobnie jak wrzenie zachodzą bez zmiany temperatury należy topnienie i krzepnięcie. Weźmy pod uwagę lód o temperaturze niższej niż 0'C, Dostarczenie bryle lodu ciepła powoduje wzrost jej temperatury do temperatury topnienia lodu, która wynosi 0‘C, Od lej chwili gdy bryła lodu (będąca kryształem) osiągnęła temperaturę 0'C, cale dostarczone ciepło zamienia się na pracę potrzebną do pokonania wiązań cząsteczek w krysztale lodu. Temperatura nic będzie wzrastać tak długo, aż cały lód zostanie stopiony. Zakładamy, że dostarczanie ciepła przebiega powoli. Aby stopić ciało o masie ^m musimy dostarczyć mu ilość ciepła <2 proporcjonalną do masy ciała

Q - m,

skąd

Współczynnik proporcjonalności^e** nazywamy ciepłem topnienia

Ciepło topnienia jest równe ilości ciepła jaka jest potrzebna do stopienia 1 kg ciała stałego » stałej temperaturze.

2. Wyznaczanie ciepła topnienia lodu

Do termosu wlewamy wodę o masie ^m. (około 300g) i temperaturze pokojowej. Po pewnym czasie, kiedy ustali się temperatura wody i termosu mierzymy temperaturę wody -*p. Na chusteczkę higieniczną kładziemy kilka kawałków lodu wyjętych z wody. wyznaczamy masę lodu i chusteczki, a następnie „osuszone" kawałki lodu wrzucamy do wody w termosie. Odejmując od masy lodu i chusteczki masę mokrej chusteczki otrzymujemy masę wrzuconego lodu ^mi.Po chwili, gdy lód stopnieje dokładnie mieszamy wodę w termosie i mierzymy jej temperaturę końcową (f .Przy założeniu, że znamy równoważnik cieplny termosu R możemy ułożyć bilans cieplny. Ciepło oddaje woda i termos ochładzając się od temperatury 'r do ^ri.

Jest ono równe:

Q, = K(f,-f,) + m.c„(f,

Ciepło to zostało zużyte na stopienie lodu

oraz na ogrzanie powstałej z niego wody od 0'C do temperatury końcowej ¹1 Qj =m,    -0°) = m, c„ f,

Zgodnie z bilansem cieplnym

li =<2,+Q_s

czyli

*(', -O +    , -i.) s+ m_lc„r_l j

47