wyznaczanie ciepła parowania wody,

(1)

Wyznaczanie ciepła parowania wody

50a

CEL ĆWICZENIA

- Praktyczne zapoznanie się ze zjawiskiem parowania i wrzenia cieczy.

- Zapoznanie się z pomiarem ciepła parowania cieczy pod ciśnieniem atmosferycznym metodą kalorymetryczną.

- Wyznaczenie ciepła parowania wody.

ZAGADNIENIA TEORETYCZNE

1. Zjawisko parowania cieczy, czynniki wpływające na szybkość parowania. 2. Wrzenie cieczy, temperatura wrzenia, warunki jakie muszą być spełnione,

aby ciecz wrzała.

3. Zależność temperatury cieczy od ciśnienia.

4. Ciepło parowania cieczy, definicja, jednostki w układzie SI.

5. Interpretacja zjawiska parowania i skraplania w oparciu o teorię kinetyczno-molekularną.

6. Metoda pomiaru ciepła parowania.

PRZEBIEG ĆWICZENIA

1. Sprawdziwszy, że woda jest w zbiorniku podgrzewamy ją, aż do wrzenia (koniec rurki wylotowej wkładamy zlewki z wodą).

2. Ważymy pusty kalorymetr (mk) napełniamy go do 2/3 wysokości wodą

i ważymy powtórnie (mkw). Wyliczamy masę wody (mw = mkw – mk).

3. Wyznaczmy temperaturę wody (t1).

4. Odczekawszy około 15 minut od rozpoczęcia wrzenia, wprowadzamy do kalorymetru rurkę wylotową. Kiedy temperatura wody w kalorymetrze osiągnie 60–70°_{C, wyciągamy rurkę i przerywamy podgrzewanie.}

Odczytujemy temperaturę (t2).

5. Ważymy jeszcze raz kalorymetr (mkwp) i wyliczamy masę skroplonej pary (mp

= mkwp - mkw).

6. Wyznaczamy ciepło parowania wody ze wzoru:



 

2 1



_

o

_

2 100 w w k k w p c m c m t t c c t m           gdzie: cw = 4186 _kg _K J

 – ciepło właściwe wody,

ck = 920 _kg _K

J

(2)

Wyniki umieszczamy w tabelce:

mk (g) mkw (g) mw (g) mkwp (g) mp (g) t1 (°C) t2 (°C) c ( J/kg)

Ponadto, zapisujemy błędy pomiarowe. Błąd maksymalny wyliczamy ze wzoru:







 







_c _t m m c m c m m t t m c m c m t t m c m c c _w p k k w w p p k k w w p k k w w __                               ₂ ₁ ₂ 2 1 2 gd zie: Δt = Δt1 = Δt2. LITETRATURA

1. J. Smela, T. Zamorski, A. Puch, Pierwsza pracownia fizyczna, Wydawnictwo Oświatowe „FOSZE”, Rzeszów 1995.

1. Sz. Szczeniowski, Fizyka doświadczalna cz. 2; Ciepło i fizyka cząsteczkowa,

PWN, Warszawa 1980.

2. H. Szydłowski, Pracownia fizyczna, PWN, Warszawa 1997.

PRZYRZĄDY POMIAROWE I MATERIAŁY

Kalorymetr, waga laboratoryjna z kompletem odważników, termometr, kuchenka elektryczna, statyw z kolbą.

UWAGI

Zachować ostrożność przy korzystaniu z termometru rtęciowego oraz grzałki elektrycznej, gorący kalorymetr wyjmować z osłony za pomocą rękawicy.