Wyznaczanie ciepła właściwego plasteliny
Barbara Stangret, Maciej Frydrychowicz - kl. 2d - 2011
Wstęp
Ciepło właściwe (C) to ilość ciepła, które należy dostarczyć do 1 kg substancji, aby ogrzać ją o 1 K.
Obliczamy je ze wzoru:
wzór1
Celem doświadczenia jest wyznaczenie ciepła właściwego plasteliny.
Przyrządy i materiały:
- Kalorymetr
- Waga cyfrowa (niema)
- Termometr
- Garnuszek
- Woda
- Woreczek śniadaniowy
- 2 patyczki do szaszłyków
- Kuchenka gazowa
- Zamrażarka (opcjonalnie)
- PLASTELINA
Wyprowadzenie wzoru
Z bilansu cieplnego:
wzór2
Obliczamy ciepło oddane i ciepło pobrane
wzór3
Wyliczamy wzór końcowy
PRZEBIEG DOŚWIADZENIA
1. Ważymy plastelinę oraz wewnętrzną część kalorymetru z wodą i bez wody.
obrazek1
masa plasteliny:
mp=0,077 kg
obrazek2
masa wewnętrznej części kalorymetru bez wody:
mkbw=0,078 kg
obrazek3
masa wewnętrznej części kalorymetru z wodą:
mkzw=0,31 kg
Wyznaczamy masę wody:
mkzw-mkbw=mw
0,31-0,078=0,232 kg
2. Wkładamy plastelinę do woreczka. W woreczek wbijamy patyczki do szaszłyków tak, aby dało się go zawiesić wewnątrz garnuszka. Do garnuszka wlewamy wodę, umieszczamy w niej plastelinę w woreczku i podgrzewamy na kuchence. Wbijamy termometr w plastelinę, aby na bieżąco monitorować jej temperaturę.
obrazek4 obrazek5
obrazek6 obrazek7
Podgrzewamy plastelinę aż do osiągnięcia temperatury 35-40°C (aby plastelina nie przeszła w ciekły stan skupienia).
3. Mierzymy temperaturę wody w kalorymetrze. (My dla dokładności pomiaru schłodziliśmy uprzednio wodę w zamrażarce).
Tw1=7°C
4. Wyciągamy plastelinę z woreczka i umieszczamy w wodzie, w wewnętrznej części kalorymetru.
obrazek8
Zamykamy kalorymetr i umieszczamy w nim termometr.
5. Czekamy do wyrównania się temperatury plasteliny i wody (dla przyspieszenia procesu można zamieszać). Odczytujemy wspólną temperaturę wody i plasteliny.
Tw2=11°C
6. Wstawiamy dane do wzoru i obliczamy ciepło właściwe plasteliny.
obliczenia
wynik
Po wykonaniu kilku pomiarów otrzymaliśmy wynik:
Cp=2244 J⁄kg·K
Strona w edycji