9) Klaasi erisoojusmahtuvus: cklaas = 0,80 ∙ 103J KG−1 K−1 Arvutused: 1) Kalorimeetis olev vesi sai soojust: q2 = m2 ∙ 4,187 ∙ 103 ∙ (t2 – t1) J q2 = 0.09786∙ 4,187 ∙ 10³ ∙ (22 - 21) = 409,73 J 2) Keeduklaas sai soojust: q3 = m3 ∙ 0,80 ∙ 10³ ∙ (t2 – t1) J q3 = 0,08017 ∙ 0,80 ∙ 10³ ∙ (22 – 21) = 64,13 J 3) Kuna antav ja saadav soojuse hulk on võrdsed, siis q1 = q2 + q3 q1 = 409,73 + 64,13= 473.866 J 4) Leiame metalli erisoojusmahtuvuse cmetall asenduste teel järgnevast võrrandist: q1 = m1 ∙ c ∙ (100 – t2) J q1 cmetall = m1 +( 100−t 2) 473,86 cmetall = 0,028∗(100−22) =216,96 −1 −1 KG K 5) Leiame metalli aatommassi kasutades Dulong-Petit’ seadust: Aatommass ∙ erisoojusmahtuvus ≈ 26 000 26000 Aatommass ≈ erisoojusmahtuvus 26000
Arvutused 1. Metalli poolt antav soojushulk: q1=m1c(100 t2) Q1=0,0302*C*(100-32) J 2. Vee saadav soojushulk: q2=m2c(t1 t2) 3* Q2=0,0921*4,187*10 (23-32) J 3. Keeduklaasi saadav soojushulk: q3=m3c(t1-t2) 3 Q3=0,0452*0,80*10 *(23-32) 4. Kuna antav ja saadud soojushulgad onvõrdsad, siis: Q1=Q2+Q3 5. Leiame metalli erisoojusmahtuvuse Cmetall asenduse teel punkt 1 all toodud võrrandist: m1* Cmetall *(100 t2)= I Q1+Q2 I => Cmetall = I Q1+Q2 I / ( (100 t2)* m1) Cmetall =I -(325,44+3470,604) I /( (100-32)*0,0302) Cmetall= 1848,18 (J/(kg*K)) 6. Leiame metalli aatommassi Dulong-Petit seaduse järgi Tulemus : Mmetall= 26000/ 1848,18 = 14,06 Järeldused: Metalli, mille aatommass on 14,06 ei ole olemas. Katse ei ole õnnestunud. Põhjuseks võib olla mõõtmise viga või braakiga termomeeter. Töö nr
C = 89,06 2) Kalorimeetris olev vesi sai soojust q2 = m2 4,187 x 103 (t2-t1) J q2 = 0,09767 x 4,187 x 103 (23,5-22) q2 = 613,416 J 3) Keeduklaasi sai soojust q3 = m3 0,80 x 103 (t2 t1) J q3 = 0,04568 x 0,80 x 103 (23,5-22) q3 = 54,816 J 4) Kuna antav ja saadav soojushulk on võrdsed, siis: q1 = q2 + q3 q1 = 613,416 + 54,816 = 668,232 J 5) Leiame metalli erisoojusmahtuvuse Cmetall asenduste teel punkt 1 all toodud võrrandist, J kg -1 K-1 Leian metalli aatommassi Dulongi Petit'i seadust kasutades: Aatommass x erisoojusmahtuvus ~26 000 Aatommass = 26 000 / 291,95 = 89,06 Veaarvutus: Absoluutne viga: A = At Am A = 385 291,95 = 93,05 Suhteline viga: 31,87 % Järeldused: Nagu veaarvutuski näitab, tuleneb viga aatommassis (tegelikult peaks 63,5 olema, kuna tegu
q2= 0,08395 4,187 103 (25 23) J q2= 702, 9973 J 2) Keeduklaas sai soojust: q3= m3 0,80 103 (t2 t1) J q3= 0,04493 0,80 103 (25 23) J q3= 71,88 J 3) Kuna antav ja saadav soojuse hulk on võrdsed, siis: q1= q2 + q3 q1= 702,9973 + 71,88 q1= 774, 8773 J 4) Metalli poolt antav soojushulk (erisoojusmahtuvus): q1= m1 c (100 t2) J 774,8773 = 0,0241 c (100 25) J= 1,8075 c J Cmetall = = 428,7011 J 5) Leiame metalli aatommassi Dulongi- Petit´seadust kasutades: Aatommass erisoojusmahtuvus 26 000 Aatommass 428,7011 26 000 Aatommass 60,6483 Järeldus: Erisoojusmahtuvust kasutades on metalli ligikaudne aatommass 60,6483. Kõige lähem aatommassilt on koobalt (Co), mille aatommass on 59 (58,93) või nikkel (Ni), mille aatommass on 59 (58,69). Kuna kasutatav metall jäi katse alguses määramata, siis ei saa leida ka katses tehtud viga
4. Vee mass kalorimeetris m2=m4-m3 m2= 0,14119kg-0,0435kg=0,09769 4. Kuna antav ja saadav soojuse hulk on võrdsed, siis q1=q2+q3 q1= 5. Metalli temperatuur keevas vee: 100.c q1= 1227J+104,4J=1331.4J 6. Vee algtemperatuur: t1=23 .c 7. Vee kõrgeim temperatuur: t2= 26 .c 5. Leiame metalli erisoojusmahtuvise cmetall asendusete teel punkt 1 all toodud võrrandist. 8. Vee erisoojusmahtuvus: cvesi= 4,187*103J kg-1K-1 9. Klaasi erisoojusmahtuvus: 1331,4= 0,030 * c( 100-26) cklaas= 0,080*103 J Kg-1K-1 1331,4=2,22c Arvutused: c= 1331,4/2,22= 599,7 J kg-1 k.1