I rok INFORMATYKA	Ryszard Szyłak	95.03.31
Nr 17	Temat : Wyznaczanie ciepła właściwego ciał stałych .

1. Opis ćwiczenia.

Do wyznaczania ciepła właściwego używano kalorymetru aluminiowego , zbudowanego z dwu koncentrycznie osadzonych naczyń . Wymiana ciepła zachodziła w naczyniu wewnętrznym . Do kalorymetru należało wprowadzić wodę o temperaturze nieco niższej od temperatury otoczenia .Układ ten

pobierał ciepło , którego źródłem było badane ciało ogrzane do temperatury bliskiej temperaturze wrzenia wody . Z prawa bilansu cieplnego wyliczamy ciepło właściwe badanego ciała .

2. Przebieg ćwiczenia.

1) ważenie części wewnętrznej kalorymetru ,

2) ważenie części wewnętrznej kalorymetru napełnionego do połowy wodą

3) ogrzewanie badanego ciała parą wodną ,

4) włożenie ogrzanego ciała do kalorymetru .

3. Tabela pomiarów.

Badane ciało	Masa wody i kalorymetru [g]	Masa badanego ciała [g]
Aluminium	213,6	36,05
Miedź	190,3	118,0
Żelazo	202,3	111,0

Aluminium :

.

Czas[min]	0'	5'	15'	25'	25'43”	26'13”	30'13”	33'13”
Temp.[^oC]	21,1	21,2	21,4	21,5	25	25,2	25,1	25,05

Miedź :

.

Czas[min]	0'	2'	3'	5'	5'5”	5'25”	5'55”	6'25”
Temp.[^oC]	14,1	14,2	14,4	14,6	18	23,3	23,8	23,6

6'55”	7'25”	7'55”	8'25”	8'55”	9'55”
23,2	22,8	22,6	22,3	22	21,8

Żelazo :

.

Czas[min]	0'	2'	3'	4'	5'	5'5”	5'30”	6'
Temp.[^oC]	13,8	14	14,1	14,2	14,3	16	19,3	21

6'30”	7'	8'	8'30”	9'	9'30”	10'	10'30”	11'
21,7	21,9	21,8	21,6	21,4	21,3	21,2	21,1	21

Masa kalorymetru : 63 [g] .

Temperatury badanych ciał w chwili wkładania do kalorymetru wynosiły :

-aluminium T_Al = 99 °C

-miedź T_Cu= 100 °C

-żelazo T_Fe= 90 °C

Ciepło właściwe aluminium :

Ciepło właściwe miedzi i żelaza :

Gdzie : - m_Al , m_Cu , m_Fe - masy badanych ciał

- m_w , c_w - masa i ciepło właściwe wody

- m_k - masa kalorymetru

- t₁ , t₂ , t₃ - temperatury odpowiednio : początkowa układu woda-kalo- rymetr ; końcowa całego układu (woda , kalorymetr , badane ciało) ; początkowa badanego ciała .

4.Błędy i obliczenia .

Błędy względne ciepła właściwego badanych ciał wyznaczono metodą pochodnej logarytmicznej :

W oparciu o powyższe wzory wyliczono błędy bezwzględne Δc_x :

	Aluminium	Miedź	Żelazo
cx [cal⋅g^-1⋅K^-1]	0,227	0,149	0,167
Δcx [cal⋅g^-1⋅K^-1]	0,072	0,023	0,028

5.Wnioski z ćwiczenia.

Uzyskane wartości ciepła właściwego dla aluminium i żelaza są bardzo bliskie wartościom odczytanym z tablic . Sugeruje to dość dobrą dokładność tej metody na miarę warunków . Z tego wnioskujemy , że poważne odchylenie pomiaru dla miedzi (w porównaniu z wartością tablicową - 0,09 cal⋅g^-1⋅K^-1 ) może być spowodowane tym , że badane ciało mogło nie być miedzią lub być miedzią domieszkowaną .

Ponadto na błędy pomiarów mogły wpłynąć następujące czynniki :

- ochłodzenie się badanego ciała przy jego przenoszeniu z cylindra do kalorymetru ,

- trudność w jednoczesnym wychwyceniu czasu i temperatury na odcinku gwałtownego skoku temperatury ,

- niedokładności w wyznaczeniu temperatur t₁ i t₂ spowodowana trudnością dobrania prostej dzielącej odcinek charakterystyki , odpowiadający wymianie ciepła badanego ciała z układem woda-kalorymetr , na dwa równe sobie pola .

6.Charakterystyka .

---