6. wyznaczenie ciepła topnienia lodu za pomocą

PRACOWNIA FIZYCZNA

Gimnazjum nr 1 w Łaziskach Górnych

6. WYZNACZENIE CIEPŁA TOPNIENIA LODU ZA POMOCĄ KALORYMETRU POTRZEBNE PRZYRZĄDY i materiały: – kalorymetr, lód, zlewka z wodą, termometr, waga, menzurka, KOLEJNE CZYNNOŚCI, POMIARY: – do zapisywania wyników pomiarów wykorzystujemy tabelę:

masa [kg] lód

mL =

woda

mw =

naczynie

mAL =

Temperatura początkowa

Temperatura końcowa

T1 [oC]

Tk [C]

Ciepło właściwe [J/kg· oC]

– * UWAGA: Uwzględnienie naczynia kalorymetrycznego w obliczeniach zwiększa ich dokładność, ale równocześnie je komplikuje . – zważyć wewnętrzne (aluminiowe) naczynie kalorymetru wraz z przykrywką - mAL; – do wewnętrznego naczynia kalorymetru wlać ok. 200 ml wody odmierzonych za pomocą menzurki; – zapisać masę wlanej wody mw, pamiętając, że masa 1 ml wody wynosi 1g (ewentualnie wyznaczyć masę za pomocą wagi); – po ustabilizowaniu się temperatury zapisać jej wartość w tabeli; – przygotowany wcześniej (topiący się) lód wrzucić do naczynia; – po przykryciu naczynia za pomocą mieszadełka mieszamy zawartość naczynia, monitorując temperaturę wewnętrzną; – Odczytu temperatury końcowej dokonać w momencie, gdy temperatura mieszaniny ustabilizuje się osiągając minimalną wartość. Upewnić się, że cały lód uległ stopieniu. – Zważyć powtórnie naczynie kalorymetryczne. Odejmując od otrzymanej wartości masę wlanej wody i samego naczynia otrzymamy masę lodu mL (równą masie wody powstałej z lodu). 13

PRACOWNIA FIZYCZNA

Gimnazjum nr 1 w Łaziskach Górnych

OBLICZENIA – układamy równanie bilansu cieplnego dla powyższego doświadczenia: ZYSKI - ciepło pobiera:

QL= mL · ct,

1. lód w procesie topnienia:

2. woda powstała z lodu ogrzewając się od temperatury topnienia lodu do temperatury

QWL = mL · cw · ΔTwL

końcowej: STRATY – ciepło oddaje:

QW = mW · cW · ΔTw

1. woda obniżająca swoją temperaturę: 2. *naczynie kalorymetryczne:

QAl = mAl · cAL · ΔTAl

– w zależności od wybranego wariantu doświadczenia równanie bilansu będzie miało postać:

QL + QWL = QW

lub

QL + QWL = QW + QAl

– rozpisując równania doprowadzamy do obliczenia ciepła właściwego lodu ct, wykorzystują do obliczeń dane z pomiarów i tablicowe wartości ciepła właściwego:

WYNIKI: Obliczona na podstawie pomiarów wartość ciepła topnienia lodu wynosi ….................. Wartość tablicowa tego współczynnika to ….......................... Różnica pomiędzy wartością obliczoną a tablicową wynosi …...........%. Powodem występującej różnicy mogło być: …........................................................................................... ….......................................................................................................................................................................... .............................................................................................................................................................................. 14