Ciepło pobrane Qp przez kalorymetr wynosi:
Qp = (m„c„ + mkckXT2 - Ti)
Ciepło oddane Q„ przez parę jest sumą ciepła skraplania Qi = q,mp oraz ciepła, które oddała woda powstała z tej pary przy ochłodzeniu do temperatury końcowej układu
Q» = qjnP + mpc„(T, - T2)
gdzie:
q, - ciepło skraplania;
T« - temperatura skraplania (wrzenia); nip - masa pary.
Porównując ciepło pobrane z ciepłem oddanym otrzymujemy:
q, = {[(m»c„ + mkck)(T2 — TO] / mp} - c„(T, - T2)
W celu wykonania ćwiczenia wyznaczam masę kalorymetru mk Następnie wlewam do kalorymetru zimną wodę destylowaną o masie mw i temperaturze Tk. Podgrzewam w kolbie wodę destylowaną do temperatury T, i powstałą parę odprowadzam do kalorymetru Po czasie 5 minut przerywam dopływ pary i wyznaczam temperaturę końcową układu T2oraz masę skroplonej pary mp Obliczam pojemność cieplną kalorymetru K = ckmk Wyniki są umieszczone w tabeli:
mk |
mw |
mp |
T, |
t2 |
Ck |
K |
[kg] |
fkgl |
fkgl |
[KI |
[KI |
[J/kg degl |
rj/kgi |
0.084 |
0,164 |
0,022 |
293 |
351 |
895,804 |
75,25 |
Ciepło właściwe wody cw jest wielkością stałą i wynosi dla temperatury 20°C 4181,1 [J/kg-K],
Ciepło właściwe kalorymetru ck (który jest wykonany z aluminium) jest też wielkością stałą, dla glinu równą 895,804 [J/kg-K].
Obliczam ciepło skraplania ze wzoru na q».
q, = {[(0,164 4181,1 -t- 0,084 895,804X351 -293)] / 0,022} - 4181,1 (373-351)
q, ={[(685,75 + 75,25) 58] / 0,022} - 4181,1 22
q, =[(761 58)/0,022] - 91984,2