Pomiar ciepła właściwego cieczy metodą ostygania.

(1)

Pomiar ciepła właściwego cieczy metodą

ostygania

53

CEL ĆWICZENIA

 Doświadczalne sprawdzenie słuszności prawa Newtona ostygania ciał.

 Zapoznanie się z metodą porównawczą wyznaczania ciepła właściwego cieczy na podstawie krzywych ostygania.

 Wyznaczenie ciepła właściwego nafty.

ZAGADNIENIA TEORETYCZNE

1. Ciepło właściwe cieczy, jednostka, definicja.

2. Pojęcie ilości ciepła, oraz pojemności cieplnej ciał, definicja, jednostki.

3. Przenoszenie się ciepła, (sposoby przenoszenia), prawo ostygania ciał, krzywe ostygania.

4. Metoda porównawcza wyznaczania ciepła właściwego cieczy na podstawie krzywych ostygania cieczy badanej i wzorcowej.

PRZEBIEG ĆWICZENIA

1. Ważymy puste naczynie mp. Napełniamy je wodą do oznaczonej

wskaźnikiem wysokości i powtórnie ważymy mpw. Znajdujemy masę wody:

w pw p

m m m .

2. Podgrzewamy naczynie z wodą w kąpieli do temperatury około 65 0_C.

3. Po wyjęciu naczynia osuszamy go, umieszczamy w zewnętrznym naczyniu kalorymetru i odczytujemy co minutę temperaturę wody, aż do temperatury 400_{C, pamiętając o mieszaniu wody mieszadełkiem.}

4. Podobnie postępujemy z drugim naczyniem z naftą. Wyznaczamy jej masę

mn. Podgrzewamy i po wyjęciu odczytujemy co minutę temperaturę

stygnącej cieczy. Sporządzamy wykresy temperatury jako funkcji czasu. 5. Z wykresów znajdujemy czasy tn i tw, po których nafta i woda stygną w tym

samym przedziale temperatur (np. od 600_{C do 45}0_C). 6. Wyniki umieszczamy w tabelce:

mp mpw mw mpn mn t w tn

7. Ciepło właściwe nafty wyliczamy ze wzoru :

1 _n _n _w n w w k k n w w t t t c c m c m m t t     _      _  

(2)

8. Błąd maksymalny względny po zaniedbaniu ciepła pobranego przez naczynie wyliczamy ze wzoru: n w n w n n w n w n c m m t t c m m t t         

Ciepło właściwe wody: cw= 4186 _kg _K J



Ciepło właściwe naczynia kalorymetru: ck= 920 _kg _K J

 .

LITERATURA

1. D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Podstawy fizyki, t. 2, PWN, Warszawa 2015.

2. Sz. Szczeniowski, Fizyka doświadczalna cz. 2: Ciepło i fizyka cząsteczkowa, PWN, Warszawa 1976.

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

PRZYRZĄDY POMIAROWE I MATERIAŁY

Nafta, woda destylowana, 2 kalorymetry, 2 termometry, naczynie z wodą, stoper, waga laboratoryjna, odważniki.

UWAGI

Zachować ostrożność przy korzystaniu z termometru rtęciowego oraz łaźni wodnej, w której panuje wysoka temperatura.